對(duì)于各種不銹鋼、碳素鋼、純鐵、合金結(jié)構(gòu)鋼的軋材、鍛材、鋼坯等鋼材料而言，低倍組織可以有效的反應(yīng)其生產(chǎn)及質(zhì)量情況，從而指導(dǎo)工藝改進(jìn)，技術(shù)提高。
     本文總結(jié)了五項(xiàng)鋼的低倍組織缺陷，如疏松缺陷、偏析缺陷、氣泡和収縮孔殘留缺陷、夾雜物缺陷、白點(diǎn)缺陷等。

一、疏松缺陷分析
      疏松是鋼致密性的缺陷。一般發(fā)生在鋼錠的上部和中部，這些地方聚集了很多雜質(zhì)和氣體形成的空穴，試樣材料被酸浸漬后，這些雜質(zhì)和空穴是酸液的溶解和侵蝕，擴(kuò)大到很多空穴。
     在橫向的試樣材料中，如果在截面整體上稀疏分布，一般被稱為稀疏的鋼材的中心集中在相當(dāng)于鋼塊的最后結(jié)晶的等軸晶區(qū)，則被稱為中心稀疏。疏松的主要原因是鋼中的低熔點(diǎn)雜質(zhì)和氣體。 
      在形成鋼水的過(guò)程中，由于體積收縮和氣體析出形成樹枝狀的晶間空隙和微細(xì)空隙，如果鋼水中的雜質(zhì)不被鋼水填充而集聚，則組織的致密性降低。防止鋼材嚴(yán)重疏松的方法主要是減少鋼中的雜質(zhì)和氣體。

二、偏析缺陷分析

      偏析是鋼的均勻性的缺陷，在碳結(jié)構(gòu)鋼和合金鋼中都可見(jiàn)。 鋼樣在酸浸后的偏析有樹枝狀、框型、點(diǎn)狀偏析，目前隨著冶煉技術(shù)的提高，發(fā)現(xiàn)點(diǎn)狀偏析極少。樹枝狀偏析多是由于澆注溫度過(guò)高冷卻慢造成的。 
      在鋼液凝固結(jié)晶過(guò)程中，首先形成樹枝狀晶軸。然后，在一次晶軸上以一定的角度生長(zhǎng)二次晶軸，再衍生出三次、四次形和樹枝狀的晶軸，直到液體逐漸占據(jù)樹枝晶的空隙結(jié)晶結(jié)束為止，構(gòu)成樹枝狀晶軸和晶粒之間成分的不均勻性。樹枝狀偏析非常嚴(yán)重時(shí)，鋼的機(jī)械性能顯著惡化。 
     嵌段型偏析與碳的偏析引起的鐵素體和珠光體的較多發(fā)生有關(guān)，在鑄錠結(jié)晶化時(shí)，在柱狀晶的末端和鑄錠心等軸晶區(qū)域之間聚集很多雜質(zhì)和空隙而形成。嚴(yán)重的塊型偏析使熱處理后緊固件的機(jī)械物性降低。 
     鋼的偏析與鋼的成分、鋼中的氣體和雜質(zhì)含量、澆注溫度和冷卻速度有關(guān)，方法主要減少鋼中的雜質(zhì)和氣體，在冶煉和澆注方面采取措施。

三、氣泡和收縮孔殘留缺陷分析
      氣泡是鋼中氣體形成的空洞，分為皮下氣泡和蜂窩氣泡，是鋼中氣體引起的缺陷。收縮孔馀量在鋼水凝固過(guò)程中，由于各部分結(jié)晶和體積收縮前后不同，形成比較集中的空位。 
      通常，鋼錠有冒口切除技術(shù)，但有時(shí)不能切除，有時(shí)收縮孔深，有時(shí)在錠中殘留收縮孔。 
      防止氣泡產(chǎn)生的一個(gè)方法是減少鋼中的氣體，二個(gè)方法是在煉鋼時(shí)增加鋼水的流動(dòng)性。

四、夾雜物缺陷分析
      鋼的低倍組織缺陷中的夾雜物分為金屬和非金屬兩種，金屬夾雜物在鋼中混入了不同的金屬，根據(jù)化學(xué)成分的不同，在被蝕刻的低倍試樣中容易將它們與基體金屬和其他缺陷區(qū)別開(kāi)來(lái)。 
      一般來(lái)說(shuō)，在冶煉高合金鋼時(shí)，在添加的鐵合金的數(shù)量多的情況和鐵合金塊多的情況下，由于全部未熔融而形成金屬夾雜物。 
      非金屬夾雜物是冶煉時(shí)鋼中的氣體與脫氧劑及合金元素反應(yīng)的物質(zhì)及耐火物的碎片，主要是由鐵和氧、硫、氮構(gòu)成的化合物。 
     非金屬夾雜物一般不具有金屬光澤，容易發(fā)現(xiàn)。對(duì)鋼機(jī)械性能的影響主要降低疲勞強(qiáng)度，引起產(chǎn)品缺損和應(yīng)力集中，引起疲勞裂紋，容易導(dǎo)致緊固件早期故障。 
     此外，對(duì)鋼的熱處理性能、焊接性能、耐腐蝕性能有不良影響。 
     去除夾雜物的措施除了傳統(tǒng)的潔凈爐料外，目前普遍采用的真空熔煉、鋼水真空處理等爐外精煉技術(shù)尤為顯著。

五、白點(diǎn)缺陷分析
      鋼中白點(diǎn)是在試料的縱裂口呈銀白色的橢圓斑，在磨酸浸漬橫試料中是細(xì)長(zhǎng)且平坦的裂紋，白點(diǎn)也稱為開(kāi)裂。
     白點(diǎn)對(duì)鋼的性能有很大的影響，是熱軋合金結(jié)構(gòu)鋼中不可接受的低倍組織缺陷。 
     各種鋼對(duì)白點(diǎn)的敏感性不同，鉻鋼、錳鋼等合金結(jié)構(gòu)鋼敏感性大，碳結(jié)構(gòu)鋼對(duì)白點(diǎn)的敏感性小。 
     鋼的白點(diǎn)敏感性不僅與化學(xué)成分有關(guān)，也與煉鋼的方法有關(guān)。 
     現(xiàn)在，緊固件企業(yè)有必要使用超聲波探傷、酸浸漬、磁粉探傷、著色探傷和斷口檢查等方法檢查和判斷鋼中的白點(diǎn)。
      由于鋼水中氫含量是產(chǎn)生白點(diǎn)的重要條件，因此防止白點(diǎn)的方法主要是在冶煉澆注時(shí)減少鋼中的氫氣。 
      不使用生銹的鑄鐵和廢鋼，完全燒掉合金材料進(jìn)行脫氣，使煉鋼時(shí)熔池整體產(chǎn)生充分的沸騰。 
      真空冶煉和鋼水真空處理不僅降低了鋼中的氫含量，消除了白點(diǎn)等缺陷的產(chǎn)生，還有效地去除了氧和氮含量，減少了鋼中夾雜物和偏析，大大提高了鋼的潔凈度，顯著改善了鋼的力學(xué)性能。

總之，對(duì)于鋼材料來(lái)說(shuō)，尤其是高強(qiáng)度緊固件的低倍組織檢驗(yàn)中，類似缺陷中心稀疏、一般稀疏、方形偏析不可以超過(guò)2.0級(jí)、白點(diǎn)、收縮孔、氣泡、反皮等等，這些缺陷是不容許存在，這些缺陷都是熱處理淬火裂紋的重要原因之一。 
     缺陷越嚴(yán)重，淬火裂紋和冷鐓使用中破裂的傾向越大。 
     因此，這些缺陷在購(gòu)買原材料時(shí)需要進(jìn)行嚴(yán)格的低倍組織檢驗(yàn)和判定，促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的提高。