钢锭冶金缺陷的主要特征、成因及改进措施

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一、缩孔
1、主要特征：钢锭凝固后，在上端形成的孔洞及缩管

2、产生原因及对锻件的影响：钢锭冷凝收缩时补缩不良造成。锻造时切除不净则形成裂缝与折叠

3、减少与消除的措施：采用发热冒口、绝热冒口、改善钢液补缩条件，使缩孔上移至冒口处，锻造时切除。

二、疏松
1、主要特征：钢锭中上部的海绵状组织结构，包含中心疏松与一般疏松

2、产生原因及对锻件的影响：钢锭凝固时，晶间冷缩形成的显微空隙与针孔，此处夹杂聚集力学性能较差

3、减少与消除的措施：提高加热温度。改善锻压时的应力、应变状态，使其锻合、压实

三、枝晶偏析（微观偏析）

1、主要特征：树枝状晶与晶间的物理、化学及杂质分布的不均一性

2、产生原因及对锻件的影响：选分结晶，及溶解度的变化

3、减少与消除的措施：以高温扩散、锻压变形、热处理均匀化来消除

四、区域偏析（宏面偏析）

1、主要特征：钢锭内各处化学成分及杂质分布的不均一性。如锭心V形正偏析；离心处A形正偏析；底部的锥形负偏析区

2、产生原因及对锻件的影响：由钢锭结晶过程中的选分结晶，溶解度变化，密度差异造成。区域偏析会形成锻造裂纹及力学性能不均匀等缺陷

3、减少与消除的措施：①降低钢中硫、磷等偏析元素的含量 ②采用多炉合浇，冒口补浇工艺 ③采用振动浇注

五、硫化物夹杂

1、主要特征：内生非金属夹杂物： ① 熔点FeS1170～1197℃，MnS，（FeMn）S 1620℃  ②分布在枝晶间及区域偏析处  ③塑性好；易变形

2、产生原因及对锻件的影响：①偏析严重，硫含量高②片状或密集分布危害大③形成应力集中开裂④形成热脆⑤降低力学性能

3、减少与消除的措施：① 炼钢时充分脱硫 ②减少偏析 ③充分锻压变形改善夹杂物的形状与分布

六、氧化物夹杂

1、主要特征：细小的内生夹杂： ① 熔点FeO 1420℃，MnO 1780℃ ，Al2O3 2030℃ ②沿晶界或密集分布  ③呈脆性，不易变形

2、产生原因及对锻件的影响：①脱氧产物未排出②二次氧化产物③降低锻件塑性、韧性，引起疲劳破坏

3、减少与消除的措施：① 清洁炼钢炉料，充分沸腾脱氧②炉外精炼、脱氧去夹杂 ③使夹杂在浇注时上浮④锻压变形，改善分布

七、硅酸盐夹杂

1、主要特征：内生非金属夹杂： ① 熔点2MnSiO2 1300～1340℃，2FeOSiO2 1180～1380℃②多分布于钢锭底部及表层③具有一定的塑性

2、产生原因及对锻件的影响：①炼钢炉料不清洁②冶炼时夹杂物未充分排出③降低钢的力学性能，引起应力集中裂纹

3、减少与消除的措施：① 提高钢液纯净度②防止耐火材料污染 ③清洁浇注

八、表面裂纹

1、主要特征：在钢锭心部的纵裂或横向裂纹

2、产生原因及对锻件的影响：①纵裂：锭模设计不合理，注温高，注速快，钢锭表面冷凝层被钢液压裂②横裂：锭模表面不干，或保温帽与锭模间缝产生悬挂阻碍钢锭自由收缩，冷凝层被拉裂

3、减少与消除的措施：① 改善锭模设计②加强锭模维修检查 ③控制注温、注速④严格工艺纪律⑤锻前用烧剥枪清除表面裂纹

九、中心裂纹

1、主要特征：钢锭心部的纵裂或横裂

2、产生原因及对锻件的影响：①偏析或中心疏松严重②钢中气体含量高③温度应力、残余应力大

3、减少与消除的措施：① 提高冶炼，铸锭质量②热锻焊合压实

十、结疤

1、主要特征：钢锭表面斑疤

2、产生原因及对锻件的影响：①上注时钢液溅珠②上注时氧化膜翻皮③锭模损坏④锻件呈分层氧化表面不平现象

3、减少与消除的措施：① 上注时采用防溅圈②控制注速、注温③火焰清理钢锭表面

十一、钢中气体

1、主要特征：①有害气体的种类：氢、氧、氮②存在状态：化合物、原子态、分子态③分布位置：固溶于钢中存在于气泡中。一般锭心比表层多，上部比下部多

2、产生原因及对锻件的影响：①由炉料、炉气、空气进入钢中②钢液未充分沸腾排气③钢中气体会加剧偏析、降低塑性、韧性

3、减少与消除的措施：① 烘烤炉料，充分沸腾，炉外精炼脱气②真空处理、清洁浇注③热处理扩散④充分锻压变形⑤降低氢含量和组织应力，防止锻件中白点缺陷

十二、皮下气泡及内部气泡

1、主要特征：钢锭表皮下及内部的气泡及空穴

2、产生原因及对锻件的影响：钢中CO及其它气体未排出钢中气泡会引起锻造裂纹

3、减少与消除的措施：① 充分排气②高温锻合③及时吹剥表面裂纹

十三、外来夹杂

1、主要特征：炼钢、注锭时由外界混入的非金属杂质或异金属材料

2、产生原因及对锻件的影响：①被钢液冲刷腐蚀的耐火材料及钢渣混入钢液②异金属落入钢液

3、减少与消除的措施：① 提高耐火材料的品质②严格执行清洁浇注

十四、重接

1、主要特征：钢锭本体上出现的氧化断层

2、产生原因及对锻件的影响：浇注时钢液流中断，钢液表面被氧化

3、减少与消除的措施：注意浇注连续性，防止钢液断流