铸锭缺陷分析
铝合金压铸件所有缺陷及对策大全
铝合金压铸件所有缺陷及对策大全一、化学成份不合格主要合金元素或杂质含量与技术要求不符，在对试样作化学分析或光谱分析时发现。
1、配料计算不正确，元素烧损量考虑太少，配料计算有误等；2、原材料、回炉料的成分不准确或未作分析就投入使用；3、配料时称量不准；4、加料中出现问题，少加或多加及遗漏料等；5、材料保管混乱，产生混料；6、熔炼操作未按工艺操作，温度过高或熔炼时间过长，幸免于难烧损严重；7、化学分析不准确。
对策：1）、对氧化烧损严重的金属，在配料中应按技术标准的上限或经验烧损值上限配料计算；配料后并经过较核；2）、检查称重和化学分析、光谱分析是否正确；3）、定期校准衡器，不准确的禁用；4）、配料所需原料分开标注存放，按顺序排列使用；5）、加强原材料保管，标识清晰，存放有序；6）、合金液禁止过热或熔炼时间过长；7）、使用前经炉前分析，分析不合格应立即调整成分，补加炉料或冲淡；8）、熔炼沉渣及二级以上废料经重新精炼后掺加使用，比例不宜过高；9）、注意废料或使用过程中，有砂粒、石灰、油漆混入。
二、气孔铸件表面或内部出现的大或小的孔洞，形状比较规则；有分散的和比较集中的两类；在对铸件作X光透视或机械加工后可发现。
1、炉料带水气，使熔炉内水蒸气浓度增加；2、熔炉大、中修后未烘干或烘干不透；3、合金液过热，氧化吸气严重；4、熔炉、浇包工具氧等未烘干；5、脱模剂中喷涂过重或含发气量大；6、模具排气能力差；7、煤、煤气及油中的含水量超标。
对策：1）、严禁把带有水气的炉料装入炉中，装炉前要在炉边烘干；2）、炉子、坩埚及工具未烘干禁止使用；3）、注意铝液过热问题，停机时间要把炉调至保温状态；4）、精炼剂、除渣剂等未烘干禁止使用，使用时禁止对合金液激烈搅拌；5）、严格控制钙的含量；6）、选用挥发性气体量小的脱模剂，并注意配比和喷涂量要低；7）、未经干燥的氯气等气体和未经烘干的氯盐等固体不得使用。
三、涡流孔铸件内部的细小孔洞或合金液流汇处的大孔洞。
锻件的常见缺陷及原因分析
锻件的常见缺陷及原因分析(2007/07/05 10:58)锻件的缺陷很多，产生的原因也多种多样，有锻造工艺不良造成的，有原材料的原因，有模具设计不合理所致等等。
尤其是少无切削加工的精密锻件，更是难以做到完全控制。
1.大晶粒大晶粒通常是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落人临界变形区引起的。
铝合金变形程度过大，形成织构；高温合金变形温度过低，形成混合变形组织时也可能引起粗大晶粒，晶粒粗大将使锻件的塑性和韧性降低，疲劳性能明显下降。
2.晶粒不均匀晶粒不均匀是指锻件某些部位的晶粒特别粗大，某些部位却较小。
产生晶粒不均匀的主要原因是坯料各处的变形不均匀使晶粒破碎程度不一，或局部区域的变形程度落人临界变形区，或高温合金局部加工硬化，或淬火加热时局部晶粒粗大。
耐热钢及高温合金对晶粒不均匀特别敏感。
晶粒不均匀将使锻件的持久性能、疲劳性能明显下降。
3.冷硬现象变形时由于温度偏低或变形速度太快，以及锻后冷却过快，均可能使再结晶引起的软化跟不上变形引起的强化（硬化），从而使热锻后锻件内部仍部分保留冷变形组织。
这种组织的存在提高了锻件的强度和硬度，但降低了塑性和韧性。
严重的冷硬现象可能引起锻裂。
4.裂纹裂纹通常是锻造时存在较大的拉应力、切应力或附加拉应力引起的。
裂纹发生的部位通常是在坯料应力最大、厚度最薄的部位。
如果坯料表面和内部有微裂纹、或坯料内存在组织缺陷，或热加工温度不当使材料塑性降低，或变形速度过快、变形程度过大，超过材料允许的塑性指针等，则在镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲和挤压等工序中都可能产生裂纹。
5.龟裂龟裂是在锻件表面呈现较浅的龟状裂纹。
在锻件成形中受拉应力的表面（例如，未充满的凸出部分或受弯曲的部分）最容易产生这种缺陷。
引起龟裂的内因可能是多方面的：①原材料合Cu、Sn等易熔元素过多。
②高温长时间加热时，钢料表面有铜析出、表面晶粒粗大、脱碳、或经过多次加热的表面。
③燃料含硫量过高，有硫渗人钢料表面。
GBT 26492.3-2011 变形铝及铝合金铸锭及加工产品缺陷 第3部分：板、带缺陷
变形铝及铝合金板、带缺陷1范围本标准规定了变形铝及铝合金板、带产品中常见的缺陷的定义、特征，分析了其产生的原因，并附有相应部分图片。
本标准适用于变形铝及铝合金板、带缺陷的分析与判定。
2缺陷定义、特征、产生原因典型事例2.1非金属压入2.1.1缺陷定义及特征非金属杂物压入板、带表面。
表面呈明显的点状或长条状黄黑色缺陷。
2.1.2产生原因a）轧制工序设备条件不清净；b）轧制工艺润滑剂不清静；c）工艺润滑剂喷射压力不足；d）板坯表面有擦划伤。
图1非金属压入2.2金属压入2.2.1缺陷定义及特征金属屑或金属碎片压入板、带表面。
压入物刮掉后呈大小不等的凹陷，破坏了压入板、带表面的连续性。
2.2.2产生原因a）热轧时辊边道次少，裂边的金属屑、条掉在板坯表面后压入；b）圆盘剪切边工序质量差，产生毛刺掉在带坯上经轧制后压入；c）轧辊粘铝后，其粘铝又被压在板坯上；d）热轧导尺夹得过紧，带下来的碎屑掉在板坯上后被压入。
图2金属压入2.3划伤2.3.1缺陷定义及特征因尖锐的物体（如板角、金属屑或设备上的尖锐物等）与板面接触，在相对滑动时所造成的呈单条状分布的伤痕。
2.3.2产生原因a）热轧机辊道、导板上粘铝使板、带划伤；b）冷轧机导板、压平辊等有突出的尖锐物；c）精整时板角划伤；d）涂油包装时油中有金属屑带到涂油辊或毛毡上而划伤板面。
图3划伤2.4擦伤2.4.1缺陷定义及特征由于物体间棱与面，或面与面接触后发生相对滑动或错动而在板、带表面造成的成束（或组）分布的伤痕。
2.4.2产生原因a）板、带在加工生产过程中与导路、设备接触时，产生相对摩擦而造成擦伤；b）冷轧卷端面不齐正，在立式炉退火翻转时产生错动、层与层之间产生擦伤；c）冷轧时张力不当，开卷时产生层间错动而产生擦伤；d）精整验收或包装操作不当产生板间滑动而造成擦伤。
图4擦伤2.5碰伤2.5.1缺陷定义及特征铝板、铝卷与其他物体碰撞后在板、带表面或端面产生的划痕，且大多数在凹陷边际有被挤出的金属存在。
az91d 镁合金压铸件之表面缺陷分析nb 上盖
AZ91D 镁合金压铸件之表面缺陷分析— NB 上盖由于镁合金具有优异的刚性、散热能力和良好的电磁遮蔽效果等好处，所以现在已被广泛运用在3C电子产品上。
而在众多的镁合金成形制程中又以压铸制程最被广为采用，因此本文将针对以热室机压铸法所制造NB上盖产品(AZ91D)，由现场取得具表面缺陷的不良品，如热裂模、表面氧化、热裂、顶出变形、流纹等，然后藉由外观和微观分析找出各个缺陷确切的形态，再配合上统计缺陷位置分布和成分分析，以证实缺陷发生的原因。
前言镁合金具有质轻、高比强度、耐震等优点，以此在航空器材、运输工具、信息产品上均有相当广泛的应用实例；另外，镁合金与工程塑料比较，也具有优异的刚性、散热能力和良好的电磁遮蔽效果，所以近年来在3C（计算机、通讯、消费性电子）可携式产品大展光芒。
目前镁合金零组件制造方式大多是以压铸法为主，例如：热室机压铸法或冷室机压铸法，虽然近年来还有以半固态射出成形为主的触变成形(Thixo-molding)及流变成形(Rheo-molding)等新制程的推出，但由于技术上仍无法突破，所以一般还是以压铸法生产镁合金为主。
在各种不同镁合金种类当中，都含有相当比例的铝元素（铝含量约介于1-10%）以作为主要添加合金元素，它与镁元素会析出的β 相，使基地具有散布强化的效果，以便提升铸造性能、抗腐蚀能力以及机械性能。
其它次要添加合金元素，例如：锌元素的添加亦会提升机械性质和铸造性能；锰元素则会和铝形成化合物，同时固溶铁、钴、镍元素，可将Fe+Ni+Co/Mn控制在一定值之下，并改善耐蚀性；添加铍元素则可以有效减少熔融时氧化物的形成，提升熔汤的清净度。
此外，控制少量重金属元素的添加，也可有效提升镁合金抗腐蚀的效果。
而目前利用镁合金作成的3C 产品(NB机壳、手机外壳、PDA等)，仍以AZ91D(Mg-9%Al-1%Zn)镁合金为主，主要是因为其机械性、铸造性、耐蚀性均能满足产品的需求，所以最常被采用。
铝合金圆铸锭质量缺陷分析
铝合金圆铸锭质量缺陷分析熔炼与铸造是变形铝合金材料制备与加工的第一道工序，也是控制铝合金材料冶金质量的关键工序，而且熔炼缺陷子在后续加工中具有遗传性，对产品的终身质量都有影响。
因此，加强对铝合金圆铸锭的检查，提高铸锭质量，对提高产品质量具有极其重要的意义。
本文通过实际生产过程中6063 铝合金圆铸锭在熔炼与铸造过程中常见质量缺陷的产生原因的分析以及解决和预防措施。
2.铝合金的特性6063铝合金是属铝一镁一硅系列可热处理强化型铝合金，6063铝合金的化学成份见表2-1。
当化学成分的范围很大时，其性能差异会在很大范围内波动，以致型Si，合金在材的综合性能会无法控制在AI—Mg—Si系合金中，主要强化相是Mg2淬火时，固溶于基体中的MgSi越多，时效后的合金强度就越高，反之，则越低。
2si在AI中的固溶度影响很大，淬火温度越高，时效后的强度越高，反温度对Mg2之，淬火温度越低，时效后的强度就越低。
3铝合金圆铸锭的质量缺陷产生原因及解决措施3.1 化学成分该合金的化学元素含量范围比较宽, 在线化学成分的控制比较容易, 同时, 由于各元素在合金中所起的作用不同, 因此必须考虑合金中各元素的含量及其相互搭配后对合金性能的影响, 保证获得较为理想的性能, 并提高成品率以取得较好的经济效益。
3.2 偏析瘤在半连续热顶铸造过程中，在铸锭表面上产生的瘤状偏析漂流物被称为偏析瘤。
产生的原因：⑴结晶器的有效过高较大；⑵铸造温度较高，使铸锭表面出现二次重熔；⑶铸造速度较快，使铸锭表面与结晶器的工作面产生了间隙，从而是铸锭表面出现二次重熔的现象；⑷结晶器内部局部缺水。
解决措施：⑴结晶器的有效高度适当降低；⑵适当降低铸造温度和铸造速度；⑶适当提高冷却强度，结晶器内部不能缺水。
对挤压产品的危害：若偏析瘤未清除，在挤压过程中易带入挤压制品，造成夹杂和局部力学性能不稳定的现象。
3.3 拉痕和拉裂在铸锭表面纵向存在的条痕，成为拉痕。
圆铸锭生产中的气体缺陷分析及预防措施
间， 因此在精炼后要静置足够的时间使气体能够充 分上浮，以达到较好的精炼效果。一般来讲 ， 静置
时间控 制在 ｌ～ ０分钟 。 ５２
３４ 减少熔体 在铸 造过 程 中的吸气 量 ．
使用 。
３３ 保 证精炼 效果 ．
熔体在进行精炼和静置后开始铸造 ， 如果在铸
造过 程 中控制 不 当 ， 导致 熔 体再 度 吸气 ， 会 使废 品
２２ 疏 松 －
疏松存在于铸锭 的晶界或枝 晶间 ， 表现为较深 的孔洞 ， 内表面多参差不齐或呈棱角状。 其 疏松产
生 的原 因如下：金属 在结 晶时进 行液 态 收缩 和凝 固
始到铸造生产 的整个工艺过程 ，本文根据生产实
践， 对圆铸锭气体缺陷的产生原 因进行分析 ， 并提
出预 防措施 。
氩气 中氧含量 （ 积分数） 体 ％
Ｏ． ２
Ｏ６ １Ｏ ．
因此在满足生产工艺的前提下应尽量降低落差 ， 保 证落差不要超过 ３ 厘米。 ０ ｂ 在每炉铸造前要对中间包 、 流槽 、 分流盘面 、 引锭头 以及过滤板进行充分烘 干 ，以彻底驱除潮 气 ，减小吸气量。
ｃ 对从 炉 眼到分 流盘 面 间的所 有 敝露液 面进 行
２ １ 年№ １ ００
铝
镁
通
讯
・ ９・ ３
圆铸锭生产 中的气体缺 陷分析及预 防措施
王军武
（中国铝业 郑 州研 究院沁 阳铝 电解试 验 厂 。河南 沁 阳 ４４ ９ ５ ５ １）
摘 要： 本文根据 多年 的生产 实践 ， 分析 总结 了圃铸锭 生产过程 中气体缺陷的产 生原因和机理 ， 为减 少气 体缺 陷产生的几率 ， 高产品合格率 ， 提 节约生产成本提 出相应的预防措施 。 关键 圃铸锭 气体 缺陷 精炼 吸 气量
金属材料常见缺陷
铸造制品主要缺陷有偏析、气孔、缩孔与缩松、夹杂、裂纹、冷隔及其他缺陷。
1偏析偏析——在铸件中出现化学成分不均匀的现象。
偏析使铸件的性能不均匀，严重时会造成废品。
偏析可分为两大类：微观偏析和宏观偏析。
晶内偏析(又称枝晶偏析)——是指晶粒内各部分化学成分不均匀的现象，是微观偏析的一种。
凡形成固溶体的合金在结晶过程中，只有在非常缓慢的冷却条件下，使原子充分扩散，才能获得化学成分均匀的晶粒。
在实际铸造条件下，合金的凝固速度较快，原子来不及充分扩散，这样按树枝状方式长大的晶粒内部，其化学成分必然不均匀。
为消除晶内偏析，可把铸件重新加热到高温，并经长时间保温，使原子充分扩散。
这种热处理方法称为扩散退火。
密度偏析(旧称比重偏析)——是指铸件上、下部分化学成分不均匀的现象，是宏观偏析的一种。
当组成合金元素的密度相差悬殊时，待铸件完全凝固后，密度小的元素大都集中在上部，密度大的元素则较多地集中在下部。
为防止密度偏析，在浇注时应充分搅拌或加速金属液冷却，使不同密度的元素来不及分离。
宏观偏析有很多种，除密度偏析之外，还有正偏析、逆偏析、V形偏析和带状偏析等。
偏析金相组织见图1：图1边部灰色处为反偏析区2气孔金属在凝固过程中，气体的溶解度急剧降低，在戮度很大的固态金属中难以逸出而滞留于熔体内形成气孔。
与缩孔缩松的形态不同，气孔一般呈圆形、椭圆形或长条形，单个或成串状分布，内壁光滑。
孔内常见气体有H2、CO、H2O、CO2等。
按气孔在铸锭中出现的位置分为内部气孔、皮下气孔和表面气孔。
气孔的存在减少了铸锭的有效体积和密度，经加工后虽可被压缩变形，但难以焊合，结果造成产品的起皮、起泡、针眼、裂纹等缺陷。
气孔形态金相组织见图2：图2浇铸时由模底和模壁产生的气体来不及逸出而沿结晶方向形成气孔3缩孔与缩松金属在凝固过程中，发生体积收缩，熔体不能及时补充，而在最后凝固的地方出现收缩孔洞，称为缩孔或缩松。
容积大而集中的缩孔称为集中缩孔，细小而分散的缩孔称为缩松，其中出现在晶界和枝晶间借助于显微镜观察的缩松称为显微缩松。
金属的低倍组织缺陷分析
贵州大学实验报告（小三号，加黑）
学院：材料与冶金专业：材料科学与工程班级：材料081
图5-1 不同浇铸条件下铝锭的宏观组织
℃浇铸，3mm厚铁模 b）800℃浇铸，10mm厚铁模 c）680℃浇铸，100mm厚铁模加硅铁粉
图5-2 钢中常见的低倍缺陷
a）一般疏松 b）方框偏析 c）皮下气泡 d）白点 e）缩孔残余
次消光和发亮现象。
对于
透明的，各向同性的球形夹物，
SiO 2，在明场下呈深灰 图5-3 钢中的非金属夹杂
Al 2O 3 b ）MnS c ）TiN d ）玻璃质SiO 2明场下光环特征 e ）玻璃质SiO 2，偏
图5-4 偏振光装置示意图
几种非金属夹杂物的特征
暗场偏振光
，不规则外形小颗粒成群分布，透明、淡黄色透明，弱各向异性
注：各学院可根据教学需要对以上栏目进行增减。
表格内容可根据内容扩充。
金属熔炼与铸锭-第十一讲--铸锭常见缺陷分析
✓ 溶质k＜1旳合金，固/液界面处液相中旳溶质 含量会越来越高，所以愈是后结晶旳固相，溶 质含量也就愈高；
✓ k＞1旳合金愈是后结晶旳固相，溶质含量愈低。
这意味着，k＜1旳合金铸锭，其表面和底部旳溶 质量低于合金旳平均成份，中心和头部旳溶质量 高于合金旳平均成份。
7
11.1.2 宏观偏析
反偏析
伴随冷却速度增大，R也增大，晶粒变细。枝 晶偏析度反而降低。
5
11.1.1 显微偏析
晶界偏析
k＜1旳合金凝固时，溶质会不断自固相向液相排出，造成最终凝 固旳晶界具有较多旳溶质和杂质，形成晶界偏析。
当固溶体合金铸锭定向凝固得到胞状晶时，k＜l旳溶质也会在胞状 晶晶界偏析，形成胞状偏析。
6
11.1.2 宏观偏析
晶界偏析是低熔点物质汇集于晶界，使铸锭热 裂倾向增大，并使制品易发生晶界腐蚀。
宏观偏析会使铸锭及加工产品旳组织和性能很 不均匀。宏观偏析不能靠均匀化退火予以消除 或减轻，所以在铸锭生产中要尤其预防此类偏 析。
3
11.1.1 显微偏析
枝晶偏析
因为铸锭冷凝较快， 固液两相中溶质来不 及扩散均匀，枝晶内 部先后结晶部分旳成 份不同，这就是枝晶 偏析，或称为晶内偏 析。
32
11.3.3 冷裂旳形成及影响原因
预防裂纹旳途径：合理控制成份、选择合适 旳工艺、变质处理。
v成份：控制合金成份及杂质含量是处理大型铸锭产生 裂纹旳有效措施。例如，在Al合金中，Fe含量过多会 形成粗大旳化合物，降低流动性和塑性，增大铸锭开 裂倾向。 v工艺：采用低旳浇注温度、浇注速度和液面水平，有 利于预防产生裂纹。 v变质处理：加入变质剂，细化晶粒，同步细化合金中 旳粗大第二相，能够降低铸锭产生裂纹旳倾向。
详细解读关于铜带制作过程中可能出现的缺陷问题
好文欣赏，详细解读关于铜带制作过程中可能出现的缺陷问题铜带是一种金属元件，产品规格有0.1～3×50～250mm各种状态铜带产品，主要用于生产电器元件、灯头、电池帽、钮扣、密封件、接插件，主要用作导电、导热、耐蚀器材。
如电气元器件、开关、垫圈、垫片、电真空器件、散热器、导电母材及汽车水箱、散热片、气缸片等各种零部件。
然而在制作过程中会出现一些问题，导致铜带会有一些缺陷，下面我们来具体分析不同情况下出现的问题，以及处理措施。
1.特征描述：水平连铸铸坯在拉铸过程中出现边部无规则开裂的现象产生原因/机理：1、熔炼拉铸过程中停顿次数频繁或熔炼拉铸过程中停顿时间过长导致结晶器内的铜水紊乱不能正常结晶；2、结晶器边条损坏导致结晶内冷却强度不均匀，不利于铜水均匀结晶；处理措施：应急措施：1）检查确定拉铸机是否工作正常，各项工艺参数是否设置正确；2）检查结晶器的使用状况；3）根据铸坯边裂的程度及位置选择性切断流下或者报废回炉；4）检查冷却进出水温度是否符合工艺要求；控制措施：1）班前加强设备点检工作，确保拉铸机工作状态正常；2）根据实际生产情况正确设置拉铸机的各项工艺参数；3）结晶器安装到位并及时检查结晶器的使用状态，及时更结晶器；2.特征描述：带坯轧制后出现洗不掉的黑色长条状污迹产生原因/机理：1、轧制油使用时间太长，含有的杂质污染铜带；2、乳化液时间过长，乳化液较脏；处理措施：应急措施：1）立即停机，检查轧制油或乳化液；2）由品管人员鉴定，该铜带或改制或报废；控制措施：1）定期检查轧制油，每班添加硅藻土和活性白土，做好过滤；2）根据乳化液的使用情况，及时更换乳化液（每月至少更换一次）；3.特征描述：单边边部不平，类似于波浪状的规律性缺陷产生原因/机理：因轧制过程中边部与中间的不均匀变形产生1、轧辊两边压下调整不一致，来料两边厚度不均匀，性能不均匀时易出现单边浪；2、轧制中两边冷却润滑不均匀；3、喂料不对中或轧件跑偏；处理措施：应急措施：1）停止轧制，检查轧件是否对中，两侧压下调整是否一致，润滑是否均匀，并及时作出相应调整；控制措施：1）各工序间相互配合，控制好横向公差，波动处须在工艺流程卡上标明；2）坯料退火要横向均匀；3）润滑要沿轧辊辊面合理配置流量和强度；4）轧辊要及时磨削更换；4.特征描述：铜带表面存在倾斜一定角度的规律性印痕产生原因/机理：1、轧制加工率过大导致油膜破裂；2、轧制过程中润滑不够，轧辊出现缺陷；处理措施：应急措施：1）立即停止轧制，调整轧机辊缝，减小加工率；2）更换轧辊；控制措施：1）根据制定的轧制制度，适当增加轧制道次，以减小道次加工率；2）及时更换轧辊；5.特征描述：铜带表面局部有小坑，有时分布具有规律性产生原因/机理1、轧机工作辊、除油辊等辊上粘有铜粉等颗粒物，在铜带运行过程中，挤压铜带表面产生小坑；2、酸洗线的橡胶辊上粘有硬颗粒，铜带运行程中产生压坑；处理措施应急措施：设备立即停止运行，检查各辊系，若辊表面粘有硬颗粒，及时清理或换辊；控制措施：1）班前检查各工作辊及支撑辊是否粘有异物，如有异常，及时处理；2）产品生产过程中，必须对每卷料头部的生产情况进行检查，确保整张铜带合格；6.特征描述：铜带表面在长度方向上出现规律性损伤产生原因/机理：1、轧机工作辊、除油辊等粘铜，造成铜带表面挫伤；2、轧机工作辊未打磨好；3、酸洗过程中的辊子粘有赃物；处理措施应急措施：1）立即停机，并仔细检查工作辊等的状态；2）已经挫伤的铜带根据具体情况进行改制或者报废；控制措施：1）工模具的管理规范，每班上班前要检查轧辊并跟踪使用状况；2）做好来料检查，确保本工序不加重上道工序的缺陷；3）每班确保设备的工业卫生良好；7.特征描述：铜带层与层之间粘在一起，轻微的开卷时有明显的“吱啦”声，开卷后粘结处有明显的白印，严重的铜带之间粘在一起很难切割分离产生原因/机理：1、一些未完全清理的轧制介质等在高温下挥发或碳化导致铜带之间真空状态很难分开；2、轧机或酸洗线收卷时张力过大，退火后导致带面烧结一起；3、退火温度过高、时间过长，铜带过于软化，结合更加紧密；处理措施应急措施：1）轻微烧粘的经过判定可以继续下一道工序；2）烧粘严重的直接返回熔炼并用切割机进行切割，然后重新熔炼；控制措施：1）适当降低铜带退火温度和退火时间；2）加强中间加工工序各类介质（主要是轧制油）的清理；3）控制好收卷的张力；8.特征描述：铸锭颜色较深呈黑褐色，边部及中间都有不规则的裂纹产生原因/机理：1、铸锭中杂质元素含量超标（如Pb等），非固溶性物质较多；2、拉铸过程冷却水量与拉铸速度不匹配；3、熔炼炉中的铜水温度过低；4、结晶器表面粗糙，内壁挂渣；处理措施应急措施：1）严格把关每炉的化验成份，少加料尽量把炉子内的铜水全部拉铸出来，然后锯切成小段再分数炉进行重新熔炼；2）将熔炼炉铜水温度升高，保温拉铸；控制措施：1）对原料进行严格把关，每炉按要求控制成分；2）按照工艺要求控制拉铸速度和冷却水量；3）保证拉铸过程中熔炼炉的铜水温度控制在工艺要求范围；4）每炉转铜后及时清理结晶器内壁，并涂抹碳粉类涂料；9.特征描述：锯开铸锭尾部，存在一段中心空洞，易产生于拉铸后尾部很平的铸锭产生原因/机理：1、铜液结晶时，冷却与拉速配合不当造成液穴较深；2、拉铸至尾部时未减速，铸锭尾部中间部分液体补缩不及时；处理措施应急措施：1）根据缩孔的深度适量锯切掉一部分，如果长度在 3.8m以上的话可以流入下道工序；2）缩孔过深导致长度不足 3.8m的话直接锯切成小段并分开回炉重新熔炼；控制措施：1）控制冷却水的流量与压力，确保冷却水进出水温差；2）拉铸收尾阶段时，按工艺进行减速拉铸，并在快结束时停机一段时间，确保补缩的完全；10.特征描述：铸锭表面出现气孔，表现为表面深度不确定的孔洞产生原因/机理：1、熔炼过程中喷火除气不到位，拉铸过程中铸锭含有未及时排出的气体；2、拉铸过程中铜水未进行有效地保护，导致铜水吸气；3、拉铸过程中振动未开启，导致排气效果不好；4、拉铸速度较快，排气不及时；处理措施应急措施：1）较浅的气孔采用磨光机将铸锭的棱角打磨平整、光滑；2）很深的气孔如果在头尾处可进行锯切（保证铸锭长度至少3.8m）；3）很深的气孔如果位于铸锭中部就必须整根报废回炉；控制措施：1）加强熔炼的搅拌喷火等除气工作；2）拉铸时使用熔融或干燥的硼砂进行覆盖，防止水汽带入及吸气现象；3）检查并确保整个拉铸过程中振动是开启的；4）适当降低拉铸速度，保证有足够的时间排气；11.特征描述：黄铜半连铸坯锯开后出现平行于宽度方向的中空现象，通常情况整根锭坯都有产生原因/机理：1、铸造速度过快，中部铜液未及时凝固，但出结晶器后，中部铜液补凝固收缩造成中空；2、结晶器冷却水冷却速度过快，浇注温度不合理；处理措施：应急措施：1）调整工艺，对于上述问题的铸锭及时回炉；控制措施：1）调整H65的出炉温度为1070℃—1080℃，H62为1045℃—1055℃，H65以上牌号为1080℃—1090℃；2）将原来的一次捞渣改为两次捞渣，具体为：喷火——断电捞渣——静置（3—5分钟）——再次捞渣；3）降低拉铸速度控制在110mm/min—115mm/min；12.特征描述：铸锭表面出现白色的硼砂颗粒，有时嵌入的深度较深，不易去除产生原因/机理：拉铸人员加硼砂的方式不当，导致粉状硼砂在结晶器内积聚成块未融化；处理措施：应急措施：1）采用磨光机或者铁刷子将铸锭表面的硼砂颗粒清除掉；2）铸锭表面硼砂难以清理的将铸锭分批回炉；控制措施：1）拉铸前认真检查硼砂的状态，确保硼砂的干燥（经过烘箱脱水）；2）拉铸人员在加粉状硼砂时应少量多次，使硼砂均匀覆盖在液面上，确保硼砂能充分散开并熔融；3）采用新型的加入方式，熔融硼砂法；13.特征描述：铸锭在热轧时出现白色颗粒，多时则聚在一起形成条状产生原因/机理：1、拉铸过程中加入的硼砂粒度不均匀，块状的硼砂在拉铸时未被充分熔化而嵌入铸锭内部；2、热轧的时候随着铸锭的变形，一些粘附在表层的块状硼砂被铜带变形包裹；处理措施应急措施：1）继续轧制，在收卷时确定其影响，可适当调节铜带的铣面量；控制措施：1）规范硼砂的加入方式：多次少量，并充分粉碎硼砂颗粒；2）采用新型设备将硼砂熔融后再进行添加；3）热轧前，对铸锭表面做简单的清扫、打磨；14.特征描述：黄铜带坯轧制后出现长条状起皮，起皮层可用手撕去，起皮层下有一层夹杂异物产生原因/机理：铸锭中有夹杂缺陷，轧制后夹杂处与基体延伸性能不一，造成起皮；处理措施：应急措施：1）停机检查，若缺陷在头部或尾部，将其剪掉；2）若缺陷严重且在中间，与品管人员沟通，或改制或回炉；控制措施：1）熔铸时断电静置一段时间待杂质上浮或下沉后，将渣捞干净；2）熔炼炉要经常的对炉壁进行清理，使用一段时间后要重新打炉，保证铜水洁净；（铜合金熔铸）。
第一讲 铸锭及其缺陷
• 2、疏松：在铸锭的晶界或枝晶间，常常有 一些宏观或微观的孔洞，且孔洞的内表面 多参差不齐或呈棱角状，这就是疏松（缩 松）。可以通过切取铸锭的低倍试片磨光 后用肉眼或显微镜检查出来。它与气孔不 同，气孔的内表面较圆滑。
• 如同气孔一样，疏松的存在也破坏了金属 的连续性，降低了组织的致密度，进而降 低制品的机械性能和抗腐蚀性能。疏松的 形成是由于金属在结晶时，进行液态收缩 和凝固收缩，在晶粒或枝晶间形成孔隙， 而位于过渡带的液体金属粘性大，流动性 差，对形成的孔隙难以补充所致。 • 影响疏松形成的因素是：金属或合金的本 性，铸造工艺及铸锭尺寸。
1-2-3气孔与疏松：
• 1、气孔：是铝合金铸锭常见的组织缺陷之 一。如将铸锭车皮，或将铸锭切取低倍试 片磨光，用肉眼或放大镜就可以发现。其 形状多是圆形，椭圆形、或针条形，内表 面较光滑。 • 气孔存在破坏金属的连续性、降低铸锭组 织致密度。加工时易被压扁，但不易被压 合，常在加工、热处理后引起起皮、起泡 等缺陷，从而降低制品的机械性能和腐蚀 性能。
2、表面裂纹：又称径向裂纹或皮下裂纹。 • 这种裂纹通常在液穴底部高于二次水冷带 的情况下形成的。在现场通常不易发现。 这种裂纹一般不在底部和浇口部出现，铸 锭在经过车皮或切取低倍试片时可以发现 这种裂纹。 • 防止办法：有效办法是降低结晶器高度提 高铸造速度。此外，水冷均匀，使用锥度 小的结晶器也有一定作用。
①晶内偏析：
• 晶内偏析也称枝晶偏析，它是指晶粒内各部分的 合金成分不均匀现象。即晶粒中心（晶轴）处的 合金成分较低，晶粒边部的合金成分较高。 • 晶内偏析是合金在结晶过程中其成分按固相线变 化进行选分结晶，且结晶速度大于晶内元素扩散 速度的结果。 • 防止办法：一切有利于细化晶粒的措施，又如加 大冷速和变质处理，皆可降低晶内偏析，但由于 固相内元素扩散缓慢，且结晶速度大于扩散速度， 故晶内偏析还是不可避免。晶内偏析可以通过铸 锭均匀化退火来消除或减弱。
A356.2铸造铝合金铸锭内针孔缺陷的控制分析
114科学技术Science and technologyA356.2铸造铝合金铸锭内针孔缺陷的控制分析秦颐鸣，冯恩浪，赵茂密，陈贞南，苏积波（吉利百矿集团有限公司，广西 百色 533000）摘 要：为探索A356.2铸造铝合金铸锭的科学工艺方法，在阐述铸锭内针孔缺陷成因的基础上，对A356.2铸造缸盖铸件过程中铸锭内针孔缺陷进行了分析。
通过加强缺陷检验和分析缺陷形成原因，提出从除气、过滤等角度加强针孔缺陷控制，改进铸件铸造工艺，能够提高铸锭内部质量，为相关铝合金材料生产提供参考。
关键词：A356.2；铝合金铸锭；针孔缺陷；质量控制中图分类号：TG27 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）02-0114-2 收稿日期：2021-01基金项目：广西重点研发计划（项目编号：桂科 AB19185007）。
作者简介：秦颐鸣，男，生于1987年，汉族，广西桂林人，博士研究生，高级工程师，研究方向：金属材料熔铸与加工。
铝合金材料带有轻质、可塑性强、强度高等优点，在重要金属零部件生产中时常得到运用。
但实际在铸件生产加工过程中，容易产生针孔缺陷，影响铸件加工质量。
而A356.2为常见铝合金材料，加强对A356.2铸造铝合金铸锭内针孔缺陷分析，提出有效控制措施，能够提升铝合金铸件制作技术水平，实现零部件的高效生产。
1 铸锭内针孔缺陷概述在铝合金铸件铸造过程中，铸锭内针孔为难以规避的技术缺陷。
按照产生机制，针孔缺陷可以划分为遗传型、侵入型和析出型，需要根据类型采取相应控制措施。
从总体上来看，针孔缺陷产生主要由两方面因素引起，一是浇铸温度过高造成金属液凝固时间过长，在缓慢冷却过长中容易析出分散性针孔，这类针孔多带有渣[1]。
另一类与工艺生产过程中操作不严谨密切相关，如未对边角料、废料等回炉料预热，将导致针孔产生。
此外，采用炉内精炼配合炉外在线除气工艺，铝合金液可以达到初气、除渣效果，有效预防针孔缺陷的发生。
铸锭缺陷分析
铸锭缺陷分析一．铸锭结晶组织1.金属与合金在凝固后均为晶体，把液态金属的凝固过程称为结晶。
纯金属的结晶过程是在一个恒定温度即结晶点下进行的，冷却强度较大时，实际结晶过渡带亦小，由于并列向前伸长有的晶核在相邻方向上互相抑制，因此，晶体容易沿着垂直于结晶面的方向连续地向液穴中心伸长成为柱状。
柱状晶的特点是伸长和排列都有一定的方向性。
合金与纯金属的结晶过程基本相同，也是从晶核开始，先形成树枝状然后发育成等轴晶或柱状晶，合金在一定的温度范围内结晶，当温度一降到这个温度范围时，溶体的任一点都可能产生晶核，在冷却强度不太大时，结晶温度范围大的合金其晶体都易发展成晶轴大小及长短基本相等或相近的等轴晶。
2.铸锭的结晶组织：由于铸锭结晶时沿整个截面上存在温度梯度，结晶条件不同，其结晶组织也不同，铸锭一般包括三个晶区：①细晶区：当液态浇入锭模后，由于模壁或结晶器温度较低，使表面层的液态金属受到强烈激冷，立即产生大量晶核，因不能充分长大又很快彼此相遇，加之模壁又能促进形核，所以在铸锭表层形成细晶区。
②柱状晶区：在细晶区形成过程中，模壁温度不断升高，加之锭的收缩，使金属和模壁之间产生一导热性较低的空隙，使剩余液态金属的冷却逐渐减慢，使细晶区前沿的液态金属的过冷度减小，形核困难，而原有晶粒则可继续长大，这时最外层的细小晶粒，一方面成为内部金属冷凝时向外散热的传导体，另一方面又成为柱状晶生长的起点，随着越向锭内，结晶速度愈低，那些晶轴垂直于模壁的晶粒就会毫无阻碍地继续向液态金属中长大，形成柱状晶区。
对纯度较高的金属如纯铜，结晶后柱状晶往往贯穿整个铸锭，形成“穿晶”③等轴晶区：随着柱状晶区的发展，模壁温度逐渐升高，使模壁方向方向的散热速度逐渐变慢，由于铸锭中心附近冷却强度小，产生的晶核数量亦少，并有充分机会向各个方向长大，因此铸锭中习部分形成了等式轴晶区，又因中心附近的液态金属冷却速度较慢，过冷度较小，因此铸锭中心附近的结晶组织多呈粗大等式轴晶。
铸造铝合金断面 缺陷
铸造铝合金断面缺陷
铸造铝合金断面的常见缺陷包括：
1.缩孔：铝铸件厚截面处出现的形状不规则的孔洞，缩孔的内壁粗糙。
产生原因：浇注系统或冒口设置不正确，无法补缩或补缩不足；浇注温度过高，金属液收缩过大；铝铸件设计不合理，壁厚不均匀且无法补缩；铝锭中的合金元素多或杂质多时易出现缩松。
2.缩松：铝铸件截面上细小而分散的缩孔。
产生原因：浇注温度过高，金属液收缩过大；铝铸件壁厚不均匀且无法补缩；铝锭中的合金元素多或杂质多时易出现缩松。
3.化学成分偏析：铸锭中化学成分分布不均的现象叫偏析。
在变形铝合金中，偏析主要有晶内偏析和逆偏析。
晶内偏析的显微组织特征是，浸蚀后的晶内呈水波纹状的类似树木年轮状组织。
晶粒内显微硬度不同，晶界附近显微硬度高，晶粒中心显微硬度低。
逆偏析的组织特征不易从显微组织辨别，只能从化学成分分析上确认。
铝合金铸锭中的逆偏析是使铸锭及其压力加工制品在力学性能和物理性能方面产生很大差异的重要原因。
这些缺陷不仅影响铸件的整体美观度，还可能降低其硬度和耐用性。
为确保铸件的质量，需采取相应措施减少或消除这些缺陷，如优化铸造工艺、严格控制原材料质量等。
铸锭缺陷_3.13
铸锭常见凝固缺陷
2.缩孔与缩松
（5）影响缩孔和缩松的因素
a）金属性质
金属液体和凝固体的平均体收缩 系数、结晶温度范围、吸气性等
当温度梯度一定时，合金的结晶温度 范围越小，则凝固区越窄，铸锭形成缩孔 的倾向越大；反之，结晶温度范围大，则 凝固区宽，等轴晶发达，补缩困难，形成 缩松的倾向大。
温度
疏松区 成分
铸锭裂纹铸锭裂纹铸锭常见凝固缺陷铸锭常见凝固缺陷22热裂纹的形成机理和影响因素热裂纹的形成机理和影响因素合金的有效结晶温度范围宽线收缩大则合金的热裂倾向也大结晶温度范围宽结晶温度范围窄有效结晶温度范围及热裂倾向有效结晶温度范围及热裂倾向与成分关系示意图与成分关系示意图282020420大多数铝合金都有一个与成分相对应的脆性区在此温度范围内合金处于固液状态强度和塑性都较低所以脆性区温度范围大合金热裂倾向大
c）相变应力是铸锭凝固过程中， 因体变化所产生的附加应力。
连续铸锭过程中热应力分布情况
铸锭常见凝固缺陷
3.铸锭裂纹
（2）热裂纹的形成机理和影响因素 热裂是在线收缩开始温度至非平衡固相线温度范围内形成的。
热裂形成机理主要有液膜理论、强度理论及裂纹形成功理论。
铸锭常见凝固缺陷
3.铸锭裂纹
（2）热裂纹的形成机理和影响因素
液态收缩率为1~2%、凝固收缩率为2~7%、固态收缩率为5~9%
铸锭常见凝固缺陷
2.缩孔与缩松
（4）缩孔和缩松的形成
当温度下降至液相线 下的点划线时。枝晶数量 增多彼此相连构成连续的 骨架，此时铸锭中已有55 ％~70％的固相，使开始 凝固收缩。
凝固收缩的开始温度
铸锭常见凝固缺陷
2.缩孔与缩松
（4）缩孔和缩松的形成
连铸易形成缩松的大型铸锭时，先去气去渣精炼，使熔体中含气 量和夹渣尽量少，采用短结晶器或低金属液面水平，降低浇速，加强 二次水冷，使液穴浅平，使铸锭由下而上进行凝固。
铝棒切片泡低倍问题分析
铝棒切片泡低倍问题分析
篇一：
铝合金铸锭的低倍缺陷主要有：1偏析层厚度：偏析不可避免，只能在按有关标准（国标，行标）进行程度控制及判定2化合物聚集偏析除5A055A06合金（也有特殊要求），其他不允许有化合物偏析聚集3夹杂（夹渣）4光亮晶粒5花边（粗大的孪晶）6裂纹7气孔8晶粒度（不大于4级）9疏松（不大于2级）
篇二：
1.铝棒弯曲扭拧、波浪
由于模孔设计不合理，挤压速度过快，模孔润滑不适当，导路不合适或未安装导路等原因引起。
2.起泡与起皮
由于挤压筒内径磨损超差，挤压垫与筒间隙过大；挤压筒和挤压垫粘有油污水分等；锭坯表面有气孔、砂眼、油污且锭坯表面过于粗糙；挤压筒温度和锭坯温度过高，填充过快；挤压时模具抹油等原因引起。
铝合金铸锭疏松原因分析及对策
序缺陷项目概述产生原因真因分析预防对策1.熔体中气体含量过高；纯铝系列产品，流动性较差，气体不易去除。
1.缩短熔炼时间减少铝合金液态吸气；2.加强精炼除气，检验除气效果，保证炉前针孔达到2级以上。
2.熔体过热；铝合金熔炼时间过长缩短熔炼时间，减少铝合金高温液态保持时间。
3.烘炉不彻底，停炉时间过长；烘炉不到位，炉体材料中气体在熔炼过程中进入到铝液中；严格按照停开炉烘炉作业指导书进行烘炉作业。
详见《烘炉作业指导书》4.泠却强度小.铸造速度过快；冷却水控制不到位，造成模具温度超高，铝锭凝固收缩顺序改变，形成疏松及断口晶粒粗大。
1、加强冷却水控制，按铝锭断口质量提升进行操作；2、控制模具温度，详见变更后《浇铸操作指导书》5.铸造温度过低；铸造温度过低；造成铝锭凝固收缩顺序改变，形成疏松。
严格执行《产品质量控制标准书》中工艺温度，以工艺纪律检查制度进行监控。
6.工具、精炼气体及溶剂等潮湿或不彻底；工具、精炼气体及溶剂等潮湿或不洁净；带入氧化物或水份形成水汽，使铝液吸入气体。
7.放水口供流不均匀；放水口供流不均匀；形成氧化夹渣，混合到铝液中造成凝固收缩顺序变更，形成疏松。
8.天气原因。
由于空气湿度较大，铝液中气体析出困难，造成凝固过程中气体聚集，形成疏松。
铝合金铸锭疏松原因分析及对策1收缩间疏松2气体形成的疏松疏松是铝合金铸锭组织在凝固的过程中，由于铝合金在液态到凝固态的过程中,体积收缩得不到很好的补充而产生出分散孔洞。
金属的低倍组织缺陷分析
金属的低倍组织缺陷分析一、原理概述金属的低倍组织缺陷检验也称为宏观检验。
它是用肉眼或不大于十倍的放大镜检查金属表面、断口或宏观组织及其缺陷的方法。
宏观检验在金属铸锭、铸造、锻打、焊接、轧制、热处理等工序中，是一种重要的常用检验方法。
这种检验方法操作简便、迅速，能反映金属宏观区域内组织和缺陷的形态和分布特点情况。
使人们能正确和全面的判断金属材料的质量，以便指导科学生产、合理使用材料。
还能为进一步进行光学金相和电子金相分析作好基础工作。
宏观检验包括低倍组织及缺陷检验(包括酸蚀、硫印、塔形车削以及无损控伤等方法)和断口分析等。
1．较典型的宏观缺陷较典型的宏观缺陷有偏析、疏松、缩孔、气泡、裂纹、低倍夹杂、粗晶环等。
(1) 偏析合金化学成分不均匀的现象叫做偏析。
根据偏析的范围大小和位置的特点，一般可以分为三种。
即晶内偏析和晶间偏析、区域偏析、比重偏析。
晶内偏析和晶间偏析如固溶体合金浇注后冷凝过程中，由于固相与液相的成分在不断的变化，因此，即使在同一个晶体内，先凝固的部分和后凝固的部分其化学成分是不相同的。
这种晶内化学成分不均匀的现象叫晶内偏析。
这种偏析常以树枝组织的形式出现，故又称为枝间偏析。
这种偏析一般通过均匀退火可以将其消除。
基于同样的原因，在固溶体合金中先后凝固的晶体间成分也不相同，这种晶体间化学成分不均匀现象叫做晶间偏析。
区域偏析在铸锭结晶过程中，由于外层的柱状晶的成长把低熔点组元、气体及某些偏析元素推向未冷却凝固的中心液相区，在固、液相之间形成与锭型外形相似形状的偏析区。
这种形态的偏析多产生在钢锭结晶过程，由于钢锭模横断面多为方形，所以一般偏析区也是方框形，故常称为方框偏析。
在酸浸试片上呈腐蚀较深的，并由暗点和空隙组成的方形框带铸锭的外层是富集高熔点组元，而铸锭心部则富集了低熔点的组元和杂质。
与正偏析相反的是反偏析。
反偏析恰与正偏析相反。
当合金的铸锭发生反偏析时，铸锭表面溶质高于合金的平均成分，中心人溶质低于合金的平均成分；有时铸锭表面富集低熔点组元和杂质，严重时可在铸锭表面形成反偏析瘤。
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铸锭缺陷分析
一．铸锭结晶组织
1.金属与合金在凝固后均为晶体，把液态金属的凝固过程称为
结晶。
纯金属的结晶过程是在一个恒定温度即结晶点下进行的，冷却强度较大时，实际结晶过渡带亦小，由于并列向前伸长有的晶核在相邻方向上互相抑制，因此，晶体容易沿着垂直于结晶面的方向连续地向液穴中心伸长成为柱状。
柱状晶的特点是伸长和排列都有一定的方向性。
合金与纯金属的结晶过程基本相同，也是从晶核开始，先形成树枝状然后发育成等轴晶或柱状晶，合金在一定的温度范围内结晶，当温度一降到这个温度范围时，溶体的任一点都可能产生晶核，在冷却强度不太大时，结晶温度范围大的合金其晶体都易发展成晶轴大小及长短基本相等或相近的等轴晶。
2.铸锭的结晶组织：由于铸锭结晶时沿整个截面上存在温度梯
度，结晶条件不同，其结晶组织也不同，铸锭一般包括三个晶区：①细晶区：当液态浇入锭模后，由于模壁或结晶器温度较低，使表面层的液态金属受到强烈激冷，立即产生大量晶核，因不能充分长大又很快彼此相遇，加之模壁又能促进形核，所以在铸锭表层形成细晶区。
②柱状晶区：在细晶区形成过程中，模壁温度不断升高，加之锭的收缩，使金属和
模壁之间产生一导热性较低的空隙，使剩余液态金属的冷却逐渐减慢，使细晶区前沿的液态金属的过冷度减小，形核困难，而原有晶粒则可继续长大，这时最外层的细小晶粒，一方面成为内部金属冷凝时向外散热的传导体，另一方面又成为柱状晶生长的起点，随着越向锭内，结晶速度愈低，那些晶轴垂直于模壁的晶粒就会毫无阻碍地继续向液态金属中长大，形成柱状晶区。
对纯度较高的金属如纯铜，结晶后柱状晶往往
贯穿整个铸锭，形成“穿晶”③等轴晶区：随着柱状晶区的发展，模壁温度逐渐升高，使模壁方向方向的散热速度逐渐变慢，由于铸锭中心附近冷却强度小，产生的晶核数量亦少，并有充分机会向各个方向长大，因此铸锭中习部分形成了等式轴晶区，又因中心附近的液态金属冷却速度较慢，过冷度较小，因此铸锭中心附近的结晶组织多呈粗大等式轴晶。
这三个晶区在实际生产的铸锭中，并不是同时都存在的。
由于浇铸条件，特别是冷却条件的不同，有时细晶区很薄或几乎没有，有时柱状晶布满全锭，也有时等轴晶区很大，半连铸和铁模铸锭的结晶组织结构就不同。
半连续浇铸冷却强度大，结晶速度快，结晶的方向性强，所以半连续铸锭的柱状晶区比较发达为，而铁模浇铸则正好相反，冷却强度小，结晶速度慢，所以铁模铸锭中心附近的粗大等轴晶区比较发达。
一般来说，半连续铸锭的平均晶粒尺寸要比铁模铸锭细小。
3.结晶组织对铸锭的影响：铸锭中的三层组织在性质上有明显
的不同，对铸锭影响很大。
细晶区是等轴的细晶粒，组织致密，不存在很大的应力和弱面，机械性能好，利于压力加工，但一般比较薄，对整个铸锭性能影响不大。
柱状晶区是相互平行的柱状晶层，比较致密，不易形成显微疏松，机械强度较高，因此对于纯度较高，不含易溶杂质、塑性较好的有色金属常常要扩大柱状晶区。
但当相对成长着的两排想邻的柱状晶彼此相遇时，交界面上可能会聚积一些易熔杂质及非夹杂，出现疏松、气孔等，降低强度、塑性，使金属在压延加工时沿界面开裂，甚至在铸件快速冷却时，由于内应力较大，也会沿这些地方形成裂纹。
等轴晶区由于在结晶时没有择优取向，故不存在柱状晶区那样脆弱的交界面，而且方位不同的晶粒彼此交错咬合，各方向上的机械性能都比较好，利于压力加工，但由于各个等轴晶粒在生长过程中互相交叉，有可能造成许多封闭的小区，将残留在这些小区中的液体相互隔绝起来，当这些液体结晶收缩时，由于得不到外界液体的补充，就形成了许多微小的缩孔，致使等轴晶区组织疏松，降低该区机械性能。
(为利于压力加工，应很好的控制合金成分和浇铸条件，改善这三层组织的相对厚度和晶粒大小，以获得由两个或一个晶区所组成的铸锭。
）为扩大柱状晶区可以提高液态金属的过热度，减少异质形核的量，保证柱状晶在铸锭中心部分顺利长大，提高浇铸温度，使液态金属中
的温度梯度增大，推迟铸锭中心部分的液态金属的结晶时间，使柱状晶区得以扩展，提高锭模的冷却能力和定向散热以增大铸锭中液态金属的温度梯度，利于柱状晶的发展，让液态金属在锭模中静止冷却，也利于柱状晶区厚度的成长。