阀门铸件在生产过程中产生缺陷的原因分析

 

1气孔

这是金属凝固过程中未能逸出的气体留在金属内部形成的小空洞，其内壁光滑，内含气体，对超

声波具有较高的反射率，但是又因为其基本上呈球状或椭球状，亦即为点状缺陷，影响其反射波

幅。钢锭中的气孔经过锻造或轧制后被压扁成面积型缺陷而有利于被超声检测所发现。

2缩孔与疏松

铸件或钢锭冷却凝固时，体积要收缩，在最后凝固的部分因为得不到液态金属的补充而会形成空

洞状的缺陷。大而集中的空洞称为缩孔，细小而分散的空隙则称为疏松，它们一般位于钢锭或铸

件中心最后凝固的部分，其内壁粗糙，周围多伴有许多杂质和细小的气孔。由于热胀冷缩的规律

，缩孔是必然存在的，只是随加工工艺处理方法不同而有不同的形态、尺寸和位置，当其延伸到

铸件或钢锭本体时就成为缺陷。钢锭在开坯锻造时如果没有把缩孔切除干净而带入锻件中就成为

残余缩孔（缩孔残余、残余缩管）。

3夹渣

熔炼过程中的熔渣或熔炉炉体上的耐火材料剥落进入液态金属中，在浇注时被卷入铸件或钢锭本

体内，就形成了夹渣缺陷。夹渣通常不会单一存在，往往呈密集状态或在不同深度上分散存在，

它类似体积型缺陷然而又往往有一定线度。

4夹杂

熔炼过程中的反应生成物（如氧化物、硫化物等）-非金属夹杂，或金属成分中某些成分的添加

料未完全熔化而残留下来形成金属夹杂，如高密度、高熔点成分-钨、钼等。

5偏析

铸件或钢锭中的偏析主要指冶炼过程中或金属的熔化过程中因为成分分布不均而形成的成分偏析，

 

有偏析存在的区域其力学性能有别于整个金属基体的力学性能，差异超出允许标准范围就成为缺陷。

6铸造裂纹

铸件中的裂纹主要是由于金属冷却凝固时的收缩应力超过了材料的极限强度而引起的，它与铸件

的形状设计和铸造工艺有关，也与金属材料中一些杂质含量较高而引起的开裂敏感性有关（例如

硫含量高时有热脆性，磷含量高时有冷脆性等）。在钢锭中也会产生轴心晶间裂纹，在后续的开

坯锻造中如果不能锻合，将留在锻件中成为锻件的内部裂纹。

7冷隔

这是铸件中特有的一种分层性缺陷，主要与铸件的浇铸工艺设计有关，它是在浇注液态金属时，

由于飞溅、翻浪、浇注中断，或者来自不同方向的两股（或多股）金属流相遇等原因，因为液态

金属表面冷却形成的半固态薄膜留在铸件本体内而形成一种隔膜状的面积型缺陷。

 

8翻皮

这是炼钢时从钢包向锭模浇注钢锭时，因为浇注中断、停顿等原因，先浇入的液态金属表面在空

气中迅速冷却形成氧化膜，在继续浇注时新浇入的液态金属将其冲破翻入钢锭体内而形成的一种

 

分层性（面积型）缺陷，它在后续的钢锭开坯锻造中是无法锻合消除的。

9各向异性

铸件或钢锭冷却凝固时，从表面到中心的冷却速度是不同的，因而会形成不同的结晶组织，表现

为力学性能的各向异性，也导致了声学性能的各向异性，亦即从中心到表面有不同的声速与声衰

减。这种各向异性的存在，对铸件超声波检测时评定缺陷的大小与位置会产生不良影响。