钢的低倍组织与缺陷有很多种,这里只介绍几种在不锈钢锻件生产检验中常见的低倍组织与缺陷。由于钢水从液态变为固态时体积发生收缩,在钢锭轴心区域形成缩管和中心疏松;由于体积收缩、气体析出晶间有低熔点物质集聚而形成一般疏松;由于沉淀结晶的结果,在钢锭尾部沉积有非金属夹杂物和脱氧产物;还由于其他多种因素的影响,会产生气泡、晶间裂纹、翻皮、偏析等缺陷。常见的不锈钢锻件的低倍组织与缺陷:
1.疏松。钢的不致密性称疏松。根据疏松在钢锭横断面试片上的分布位置及形状,疏松又分为一般疏松、中心疏松。(1)一般疏松是在横向经酸浸试片上表现为组织不致密,整个试片呈分散的暗点和小孔隙,暗点多呈圆形或椭圆形,孔隙多为不规则的孔洞或圆形针孔。(2)中心疏松。在横向酸浸试片的中心区域表现的组织不致密,即轴心部位呈密集分布的孔隙和暗点,严重时使中心变黑。
2.偏析。钢中化学成分及杂质分布的不均匀现象称为偏析。不锈钢锻件的偏析与钢锭的偏析密切相关,且钢锭越大,偏析程度越严重。偏析一般分为区域偏析和树枝状偏析。区域偏析是钢锭个结晶带尤其是中心等轴晶带的偏析,即钢锭纵剖面经酸浸显示出来的偏析,树枝状偏析即初生晶粒范围内的显微偏析。
钢锭中偏析的类型虽然有所不同,但其产生的原因从根本上说是一致的,即在钢锭中结晶过程中,较纯净的高熔点组元先结晶,把低熔点组元分离到未凝固的液相中去,使整个结晶过程都是在有选择的进行,这样就形成了化学成分及夹杂物的不均匀分布,而产生了各种不同类型的偏析。