熔炼与铸造培训教材

熔铸与铸造培训教材

目录：

一、熔炼目的及其特点

二、熔炼设备简介

三、熔炼工艺流程及注意事项

四、熔铸车间员工必须掌握的基本常识

五、铸造工序基础设备

六、铸造常用方法与主要特点

七、铸造工艺流程

八、铸造工序参数与铸锭质量的关系

九、熔铸车间常见缺陷及其产生原因

一、熔炼目的及其特点

1、熔炼目的

熔炼的基本目的是制造出化学成分符合要求，并且熔体纯洁度高的合金，为铸成各种形状的铸锭创造有利条件。

具体说来讲：

(1) 为了获得化学成分均匀并且符合要求的合金;

①根据产品合金的性能与后序加工要求，制定相应的化学成分范围；

②熔炼通过配料、补料达到成分合格、均匀，温度合格的铸造要求。

(2) 通过精炼以获得纯洁度高的合金熔体;

熔炼通过精炼、搅拌、扒渣进行初除气、除渣；除渣为主。

(3) 除上述目的外，熔铸车间还有将回收的废料复化的任务.

废料回收，节约生产成本。

2、熔炼的特点

(1) 铝非常活泼，除了惰性气体，几乎和所有的气体发生反应：

如：Al+O2→Al2O3

Al+H2O→Al2O3+H2

而且这些反应都是不可逆的，一经反应金属就不能还原，这样就造成了金属的损失．而且生成物(氧化物、碳化物等)进入熔体，将会污染金属，造成铸锭的内部组织缺陷。

流程也应有严格的选择和措施，如缩短熔炼时间、控制适当的熔化速度，采用熔剂复盖等。

(2)制造铝合金的原材料，必须是金属材料形式加入的．极个别的组元(如Be、Zr等)可以以化工原料

形式加入。

(3) 由于铝的活性，在熔炼温度下，它对大气中的水分和一系列工艺过程中的水分，油，炭氢化合物等，都会发生化学反应．一方面增加熔体中的含气量，造成疏松，气孔，另一方面其生成物可将金属弄脏。因此，在熔化过程中必须采取一切措施尽量减少水分，对工艺设备，工具和原材料等都要严格保持干燥和避免油染。

(4) 熔化铝合金，任何组元的加入，一旦进入就不能去掉．所以对铝合金的加入组元必须严格注意．误加入非合金组元或者加入合金组元过多或过少，都要出现化学成分不符废品，同时也给铸造带来困难。

如在高镁合金熔炼时使用含钠的熔剂，则会引起“钠脆性”，造成铸造时的热裂性和压力加工时的热脆性。

(5) 冶金缺陷，在以后加工中难以补救．而且冶金缺陷直接影响材料的使用性能。冶金缺陷的产生很大部份是在熔化过程中造成的，如含气量高，非金属夹渣，晶粒粗大，金属化合物等．适当地控制化学成分和杂质含量以及加入变质剂，可以改善铸造性能，同时对提高熔体质量是很重要的。

二、熔炼设备简介

熔炼设备中的常用的冶金炉型有熔化炉（也叫熔炼炉），静置炉（又叫保温炉）、炉料预处理炉、铝液在线精炼装置等。

根据加热方式不同，通常熔炼炉有火焰反射式炉、电阻式反射炉。

我们使用的是火焰反射式炉，燃料为煤气。

一般普遍的熔炼设备均为一台熔炼炉加一台静置炉。熔炼炉负责熔化与调整成分；静置炉负责熔体净化与保温。

我们铸轧就是这样的。

而像我们熔铸只有一个大炉。这个大炉同时起熔炼与静置作用，所以又叫熔炼保温炉。

熔炼保温炉的优点：

节约厂房空间，没有静置炉的投资，减少了设备成本。

熔炼保温炉的缺点：

1、不能充分发挥熔炼炉的生产效率，能耗与烧损较大；

2、不能像倾翻式保温炉那样保证始终铸造供流；

3、成分均匀程度不足；

4、如发生成分超标时，难以冲淡调整。

三、熔炼工艺流程及注意事项

1、配料；

2、投料；

3、熔化；

4、熔化后搅拌、扒渣；

5、预分析取样；

6、加合金调整成分，搅拌；

7、精炼；

8、静置；

9、导炉铸造。

注意事项：

1）必须准确无误地核对所配合金化学成分的企标，并根据不同元素吸收特点，确定实际配料值；2）按工艺要求合理搭配原铝锭、不同等级的废料比例，并根据实际情况合理安排投料量；

3）计算时必须考虑原铝锭、废料的各元素成分含量（其中某些微量元素容易被疏忽），尽量按中下限配料，避免造成成分超标；

4）原则上要求，一人计算，另一人审核，避免计算失误造成成分超标。

2、投料

注意事项：

1）仓库严格按配料单配送原铝锭与废料，保证合金牌号、废料等级、重量准确无误；

2）原则上投用不允许带油带水带涂料，以及覆膜的原料；

3）杜绝使用混料；

4）炉料的加入按卡片编号顺序进行，以从小到大的原则依次加入碎屑、小块料、板、铝锭、小块复化锭、大块复化锭、铸锭及铝包。

5）镁锭、锌锭、废铜、Fe添加剂、Cr添加剂、Mn添加剂不得随炉料装炉。

3、熔化

注意事项：

1）设定炉温为1050℃左右；

2）在炉料全部投完0.5~1小时内，待炉料化塌后推平凸峰，搅拌加速融化，继续升温；

3）升温阶段应进行多次测温，防止熔体温度过高，最高不得超过770 ℃

4、熔化后搅拌、扒渣；

注意事项：

1）炉料完全熔化后，应及时搅拌；

2）3104、3105、5系合金和6061等含Mg合金铝液中渣铝分离较差，在搅拌前应加入适量的覆盖剂；3）搅拌要求平稳，不能使熔体浪推浪，不允许耙子露出液面；两个炉门同时进行，搅拌耙应在同一中线稍微错开，以确保熔体成分、温度均匀。搅拌时间严格按工艺要求执行；

4）扒渣要求平稳，不能使熔体浪推浪，渣子要求扒净，尽量少带出金属，扒渣必须两个炉门同时进行。扒渣温度应尽量在735 ℃，利于渣铝分离。

5、预分析取样；

注意事项：

1）上一步扒渣后如熔体温度达到740~760 ℃，可直接取预分析样；否则应继续加热，到温后再取样；2）每次取样前必须搅拌，时间不少于5分钟；

3）取样前，取样勺与取样模应保持干净、干燥，最好刷一层防铝粘附的涂料；

4）取样时，先用金属熔体充分清洗，再在熔池中部位的二分之一处分别取样。要保证试样合乎要求，有代表性。

6、加合金调整成分，搅拌；

注意事项：

1）如预分析结果显示，如Fe、Si、Mn等元素不均匀，应再搅拌一次，重新取预分析样；

2）根据快速分析结果，按厂内化学成分内部标准、配料计算标准要求调整成分，但元素Mg的调整应适当考虑Mg的烧损。

3）加入合金后，应马上搅拌10~15分钟。加Mg锭应在730~750 ℃温度下进行，加入后并马上撒如30Kg无Na覆盖剂。

注意事项：

1）使用粉状精炼进行初精炼，高纯氩气（Ar）进行二次精炼，精炼时间不少于30分钟；

2）5系合金必须使用无钠精炼剂；

3）精炼时，精炼管应不停地缓慢移动，使炉膛内每处铝液均能精炼到，不留死角；

4）精炼完成后，应将液面浮渣扒干净，但不允许再搅拌。

8、静置；

注意事项：

1）扒渣后，铝液即进入静置状态，使用喷枪均匀撒入30Kg覆盖剂。含Mg合金使用无钠覆盖剂。2）静置时间一般为30分钟，但不得超过1.5小时，否则应补充精炼。

3）补充精炼和补充静置的时间可减半。

4）静置时，应注意铝液保温，为铸造温度提供保障。

9、导炉铸造

注意事项：

1）静置时间到了后，如铝液温度满足铸造条件，则可正常导炉生产。

2）如因故不能在静置1.5小时内导炉铸造，应补充精炼；4小时不能导炉，5系合金应重新取样，Mg 成分偏下限或低于下限，都应补充Mg锭，然后重新精炼静置。

四、熔铸车间员工必须掌握的基本常识

1、铝的化学符号Al，纯铝如1系合金的密度约为2.7g/Cm3；铝水密度约2.3g/Cm3；

2、熔铸车间常见元素符号：

铝Al ；硅Si ；铁Fe ; 钠Na；

锰Mn；铜Cu ；镁Mg；锌Zn;

铬Cr；钛Ti ；硼B；铍Be。

3、高温状态下，铝除了惰性气体，几乎和所有的气体发生反应生产渣；同时铝液还可以与精炼剂、覆盖剂，甚至炉墙耐火材料（炉衬）反应生产铝渣。

因此，铝液从化平之后在炉内的总时间不得超过8小时，包括静置时间。

4、铝合金中气体主要为氢气，所以用含氢量来衡量铝合金的含气量；

5、铝水温度越高，炉内停留时间越长，天气约潮湿，含氢量越大；因此铝液温度要求不超过770℃，静置时间要求不超过1.5小时；渣扒等工具，使用精炼剂、覆盖剂所有与铝水接触的，均要求干净干燥。

6、烘炉：凡新修或中修过的炉子，在进行生产前需要烘炉，以便清除炉中的湿气。

烘炉通常从200 ℃低温逐步加热到1050 ℃；低温主要烘干炉体的游离水，中高温主要烘干炉体的结晶水。

图1 烘炉曲线

7、烘烤流槽目的：

保证流槽干燥无水，避免铝水放炮；同时保证铝水经过时温度不致于下降过多过快。

8、清炉

清炉就是将炉内残存的结渣彻底清除炉外。每当金属出炉后，都要进行一次清炉．当合金转换，一般制品连续生产5-15炉，特殊制品每生产一炉，都要进行大清炉。大清炉时，应先均匀向炉内撒入一层粉状熔剂，并将炉膛温度升至800℃以上，然后用三角铲将炉内各处残存的结渣彻底清除。

9、洗炉（包括洗除气箱和过滤箱）：

①洗炉的目的

洗炉就是将残留在熔池内各处的金属和炉渣清除出炉外，以免污染另一种合金，确保产品的化学成分。另外对新修的炉子，可减少非金属夹杂物。

②洗炉原则

1) 新修，中修和大修后的炉子生产前应进行洗炉；

2) 长期停歇的炉子可以根据炉内清洁情况和要熔化的合金制品来决定是否需要冼炉；

3) 前一炉的合金元素为后一炉的杂质时应该洗炉；

4) 由杂质高的合金转换熔炼纯度高的合金时需要洗炉．

③洗炉时用料原则

1) 向高纯度和特殊合金转换时，必须用100％的原铝锭；

2) 新炉开炉，一般合金转换时，可采用原铝锭或纯铝的一级废料；

3) 中修或长期停炉后，如单纯为清洗炉内脏物，可用纯铝或一级废料进行；

4) 洗炉时洗炉料用量不得少于炉子容量的40％。

④洗炉时的要求

1) 装洗炉料前和洗炉后都必须放干，大清炉；

2) 洗炉时的熔体温度控制在800-850℃，在达到此温度时，应彻底搅拌熔体，其次数不少于三次，每次搅拌间隔时间半小时。

五、铸造工序基础设备

1、除气箱：主要作用除气，还可以辅助除渣。

石墨转子：中通，用于同氩气；

打渣口：打渣，观察气泡状况。

放流口：放流，清理除气箱。

2、过滤箱：过滤杂质，进一步净化铝熔体。

上有约30个小孔。

3、结晶器、水套及铸造平台：铸造区。

4、钛丝机：在线输送铝钛硼丝，用于细化铝及铝合金熔体。

5、分流盘：用于熔体分流铸造。

六、铸造常用方法与主要特点

1、变形铝及铝合金常用铸造方法

图2 铝合金铸造方法

我们采用的是半连续DC铸造方法，对应上图的连续铸造法－静模铸造－立式铸造－普通滑动结晶器铸造。

2、铸造的主要特点

半连续铸造和连续铸造是将熔体直接注入外壁用水冷却的“结晶器”中，金属液由于冷却作用而进行凝固。

开始，金属受到结晶器壁极强的冷却作用(一次水冷)，而形成了一层坚固的外壳。

在它脱离结晶器后，立即受到结晶器下缘强烈的二次水冷却，金属的结晶不断向中心扩展，铸锭进一步被冷却热量迅速地被冷却水带走，使铸锭内部也完全实现结晶的全过程。

这样上部不断地向结晶器中注入液体金属，液体金属在结晶器中就不断地结晶而凝固成铸锭，铸锭受铸造机的向下牵引不断拉出。

目前绝大部份铝加工厂都已采用直接水冷半连续铸造法生产铸锭。

立式DC铸造法的优点，大致可归纳如下：

a 由于熔体是通过流槽，流盘将金属液体从炉内引入结晶器内，通过控制，可以保证浇铸时金属

液体的连续性和平稳性，从而最大限度地避免了液体转注时的的涡流翻滚及对模壁的冲击飞溅，这样可以减少氧化膜和夹渣的卷入。

b由于稳定的连续地浇铸，可以允许较低的铸造温度和熔炼温度，从而可以减少熔体的过热度和

c由于浇铸时，采用一次水冷，二次水冷，因此冷却强度大，结晶速度很高。不仅有利于提高铸锭的机械性能和变形性能，而且增加合金内的中间相分布的均匀性。

d 由于采用二次水冷和连续供流，二次水和继续被水冷却的铸锭带走的热量是绝大部份，因此整

个结晶方向基本是一致的，结晶倾向于自下而上，铸锭组织比较均匀。

e 由于生产的连续性，可以大大减少切头切尾的儿何废料，从而提高了成品率。(半连续铸造无此

优势）。

f 生产的机械化，自动化程度较高，改善了生产条件，减轻了工人的劳动强度。

立式DC铸造法的缺点：

半连续铸造是在极强的冷却条件下进行的，铸锭断面和轴向温度梯度较大，因此热应力较大．对于一次裂纹倾向性较大的合金，铸造易产生裂纹。裂纹废品是铝合金半连续铸造的主要废品之一。

七、铸造工艺流程

1、铸造前准备

1）熔体准备：

①接收熔炼工序卡片，核对合金及规格，确认铸造工艺；

②与熔炼工序核对实际静置时间；

③大炉测温、调温，确保铝液温度满足开头及铸造温度要求；

2）设备准备：

①检查铸造系统，平台升降是否正常；

②检查冷却水系统；

③检查除气装置，Ar压力是都满足除气要求，转子转速是否正常，叶轮气孔是否有堵塞；

④检查过滤箱，看过滤板是否完好，测过滤温度是否满足铸造要求；

⑤检查钛丝机，电机运转是否正常。

3）工具准备：

① a 结晶器宽度调整，大小面打磨

b 加水压检查水冷情况，疏通结晶器出水孔；

c 结晶器润滑，为铺底准备；

d 升底座，吹干底座，塞好底座。

②a分流盘的清理、吹扫与烘烤；

b竖管安装于检查；

c漏斗、过滤网袋、石棉、蓖麻油的准备；

d安放分流盘；

③准备渣刀、控流钎、小渣箱等。

2、铸造

1）开头操作人员分工安排；

2）放流，并启动在线除气和在线细化装置；

3）铺底、打渣；

4）低速开车，同时放漏斗与过滤网，清理铸造平台；

5）正常铸造（铸速、铸造温度、冷却水水压均要求控制在工艺范围内）；

6）铸造过程润滑与表面检查；

7）收尾，打钢印。

3、收尾工作

1）堵塞大炉流眼，停止除气装置和钛丝机，清理流槽、分流盘等；

2）按要求更换过滤板；

3）铸锭冷却10~30分钟后，吊锭；

4）铸锭检验后转运至锯切工序。

八、铸造工艺参数与铸锭质量的关系

半连续铸造中，对铸锭质量产生重要影响的工艺参数有铸锭规格、铸造温度、铸造速度和冷却水压、结晶器的有效高度、熔体含氢量、竖管与漏斗的使用方式、铸造开头收尾操作、铸造过程中润滑等。

下面简单介绍铸造温度、铸造速度、冷却水压、结晶器的有效高度与铸锭质量的关系。

1、铸造温度对铸锭质量的影响

1）铸造温度对铸锭力学性能的影响

在一定范围内提高铸造温度，硬合金铸锭的铸态力学性能可相应提高，而软合金铸锭的铸锭力学性能受晶粒度的影响而下降。

2）铸造温度对铸锭裂纹倾向性的影响

在其他条件不变时，提高铸造温度通常会增大铸锭裂纹倾向性。

3）铸造温度对铸锭表面质量的影响

提高铸造温度，一次冷却后的铸锭与结晶器避的摩擦面积增大，铸锭表面形成拉痕和拉裂倾向提高，偏析倾向增大，但减少了冷隔与疏松倾向。

2、铸造速度对铸锭质量的影响

1）铸造速度对组织的影响

在一定范围内，随着铸造速度的提高，铸锭中心疏松倾向增大，铸锭组织和成分不均匀性增加。

2）铸造速度对力学性能的影响

一般规律：随铸造速度提高，铸锭的平均力学性能将得到提高；但铸速提高至一定程度之后，随铸锭疏松倾向增大，铸锭力学性能又开始下降。

3)铸造速度对铸锭裂纹倾向性的影响

在一般情况下，提高铸造速度时铸锭形成冷裂纹的倾向性降低，而使形成热裂纹的倾向增加。

对于扁铸锭，提高铸造速度，使形成侧面（小面）裂纹的倾向降低，而使形成表面（大面）裂纹倾向增加。

4）铸造速度对铸锭表面质量的影响

铸速增大，铸锭表面偏析增大，表面产生拉痕和拉裂的倾向也增大；速度过低，容易造成冷隔，严重时会引起冷裂纹。

3、冷却水压对铸锭质量的影响

通常情况下，冷却水压增大，冷却水单位时间内流量也增加，即冷却速度增加，冷却度增大。1）冷却水压对组织结构的影响

冷却水压增加，可减小铸锭的疏松倾向并减小区域偏析程度。

2) 冷却水压对力学性能的影响

对于绝大多数工业变形铝（除1系外），冷却水压增大，铸锭力学性能急剧提高。

3)冷却水压对裂纹倾向的影响

冷却水压增大，铸锭热裂纹倾向增大。

另外冷却不均匀也极易造成铸锭裂纹，如3104、5系合金、6061等。

4）冷却水压对表面的影响

一般情况下，冷却水压增大，如铸造速度偏慢，冷隔倾向增大；但会使偏析瘤和拉裂的倾向降

4、结晶器高度对铸锭质量的影响

1）对组织的影响

结晶器高度降低，有效结晶区变短，晶粒变细；上部熔体温度高，流动性好，有利于气体和非金属的上浮，疏松倾向小。

2）对力学性能的影响

随着有效结晶区的缩短，晶粒细小，有利于提高铸锭平均力学性能。

3）对裂纹倾向的影响

结晶器高度降低，有利于小面冷裂纹的减少，但增大了大面热裂纹的倾向；同时容易造成漏铝、挂铝。

4）对表面质量的影响

结晶器高度降低，有效结晶区减小，有利于抑制铸锭表面的偏析瘤的生成，表面光滑。

九、熔铸常见缺陷及其产生原因

熔铸常见缺陷：

裂纹，又分热裂纹和冷裂纹；

拉裂与拉痕；

偏析瘤；

冷隔，包括断流冷隔；

夹杂，包括非金属夹杂、金属夹杂，氧化膜；

疏松与气孔；

晶粒粗大。

热裂纹：

热裂纹的宏观组织特征为裂纹曲折、分叉或呈网状、圆弧状；断口上裂纹处多呈黄褐色，有氧化现象，裂纹凸凹不平。显微组织特征为裂纹沿晶界开裂，且裂纹处有低熔点共晶物填充。

主要产生原因：

a) 铸造速度、温度、冷却水压不当，或冷却不均匀；

b) 结晶器、盖板变形或结晶器、芯子锥度不当；

c) 熔体过热或液体金属停留时间过长；

d) 合金化学成分、杂质含量控制不当；

e) 铸造时液流分配不均匀；

f) 铸造开头或结尾处理不当。

冷裂纹：

宏观组织特征呈平直的裂纹，断口上裂纹为亮晶色，断口没有氧化。显微组织特征为裂纹不沿枝晶发展，横穿基体和枝晶网络。

主要产生原因：

a) 合金元素、杂质含量控制不当；

b）熔体过热或液体金属停留时间过长；

c) 冷却不均匀，铸造速度快、铸造温度偏高；

d) 结晶器、盖板变形或结晶器、芯子锥度不当；

e) 铸造时液流分配不均匀；

f) 铸造开头或收尾处理不当。

铸造时形成的凝固外壳与结晶器壁的摩擦阻力超出铸锭的本身强度时，在铸锭表面形成拉痕。

严重时在铸锭表面产生横向裂口称为拉裂。有时在裂口处产生流挂。

这种缺陷破坏了铸锭组织的连续性，严重时应为废品。只有当拉痕、拉裂深度不超出铸锭机械加工余量时，可以进行铣面或车皮处理。

主要产生原因：

a) 结晶器内表面不光滑，有毛刺、划痕、润滑不好；

b) 结晶器或漏斗安放歪斜，使铸锭下降时一侧产生很大的摩擦阻力；

c) 铸造过程中，金属熔体水平忽高忽低造成抱芯子（空心锭）或漏铝而悬挂；

d) 铸造速度快、铸造温度高，铸造水压大容易造成拉痕和拉裂；

e）结晶器冷却水结垢；

f）结晶器退火或过烧。

偏析瘤：

半连续铸造过程中，在铸锭表面上产生的瘤状物称偏析浮出物。

宏观组织特征是铸锭表面呈不均匀的凸起。

主要产生原因：

a) 铸造温度高，铸造速度快；

b) 结晶器或芯子锥度过大；

c) 冷却强度低或结晶器内部缺水；

d）漏斗摆放不正。

冷隔：

铸锭表皮上存在的有规律性重叠或靠近表皮内部形成隔层的现象称冷隔。

宏观组织表现为不合层；低倍组织有明显分层，分层处凹下形成沿铸锭外表面的圆弧状黑色裂纹。

主要产生原因：

a) 铸造速度慢，金属熔体供流少，边部易凝固，继续供给熔体补充不足就提前凝固；

b) 铸造温度低，金属熔体流动性不好，靠近结晶器壁处易凝固；

c) 铸造漏斗安放不正或漏斗孔堵塞，造成金属液流供给不均；

d) 结晶器锥度不当或结晶器变形；

e）漏斗过小，结晶器内液面过低或波动过大；

f）冷却强度过大或冷却不均匀；

g）润滑不均，局部供油过量。

断流冷隔：

在铸造过程中因金属流供应不足造成组织不连续、铸锭表面横截面分层的现象称断流冷隔。

主要产生原因：

a) 铸造时金属液面水平控制过低；

b) 铸造时漏金属；

c) 铸造时因流口堵塞或冷凝、流口太小等原因致使金属液流供应不上。

弯曲：

弯曲指铸锭纵向轴线不成一条直线的现象。

主要产生原因：

a) 结晶器安装不正或固定不牢，铸造时错动；

c) 铸造机导轨不直或导轨间隙过大，底座不稳；

d）盖板不平，使结晶器歪斜；

e) 结晶器变形，锥度不适当或光洁度差，造成局部悬挂产生弯曲。

f）吊运或摆放不当。

竖道皱褶：

铸锭宽面沿铸造方向出现的凹下的竖条状缺陷称竖道皱褶。

宏观上主要存在于扁锭漏斗对应的两侧表面上。皱褶沿纵向发展，可能是连续的，也可能是断续的，长度和深度不等皱褶严重时可导致裂纹。

主要产生原因：

a) 熔体中B元素含量高；

b) 铸造温度低；

c) 润滑不好。

非金属夹杂：

混入铸锭中的熔渣或落入铸锭内的其他非金属夹杂。低倍组织为无固定形状、与基体界限不清的黑色凹坑。

其断口特征为黑色条状、块状或片状，显微组织特征多为黑色线状、块状、絮状的紊乱组织，与基体色差明显。

主要产生原因：

a) 原、辅材料不干净，如有油污、泥土、灰尘、水份等；

b) 炉子、流槽、流盘或导炉流管处清理不干净；

c) 精炼不彻底，精炼温度低，静置时间不足，使渣、铝分离得不好；

d）铸造温度低；

e）操作不当，导致外来脏物掉入液体金属中进入铸锭。

金属夹杂：

由于铸造工艺不当，或外来金属掉入液体金属中，致使铸锭结晶后在组织中存在外来金属物。在组织中的存在的外来金属物称金属夹杂。其宏观组织和显微组织特征为有棱角的金属物，颜色与基体金属有明显差别，并有清析的分界线。铸锭变形后金属夹杂与基体金属间易产生裂纹。

主要产生原因：

操作不当，导致外来金属掉入液体金属中，进入铸锭；外来的未被熔化的金属块保留在铸锭中。

氧化膜夹杂：

熔体铸造时由于操作不当和熔体污染，铸锭中存在的由非金属夹杂形成的氧化物和未排除气体（主要为氢气）称氧化膜。由于氧化膜尺寸较小，在铸锭宏观组织中很难发现，应将检查氧化膜用铸锭试样变形后做断口检查，氧化膜特征为黄褐色、灰色的条状或片状物小平台，对称的分布在两个断裂面上。显微组织上的氧化膜特征为黑色线状包留物或闭合的空腔，黑色为氧化膜，白色为铝基体，包留物往往为窝纹状。

主要产生原因：

a) 原、辅材料不干净，有油污、潮湿、水份、腐蚀、灰尘、泥沙等；

b) 熔炼过程中，反复补料、冲淡，搅拌方法不当，破坏了表面氧化膜，使其成为碎块掉入熔体内；

c) 精炼除气不彻底，熔剂、铸造工具潮湿未经充分干燥，空气湿度大，容易产生氧化膜；

d) 熔体转注过程中金属熔体没有满管流动，冲击太大或落差点没有封闭造成氧化膜碎块掉入熔

e）静置时间不够，熔炼炉、静置炉积渣太多；

f）铸造温度低；

g）铸造过程中净化装置出现故障，过滤系统没起作用；

h）结晶器内金属水平波动大或液流供应不均匀。

疏松：

当熔体结晶时，由于基体树枝晶间液体金属补充不足或由于存在未排出除的气体（主要为氢气），结晶后在枝晶内形成的微孔称疏松。由补缩不足形成的微孔称为收缩疏松；由气体形成的疏松称气体疏松。疏松的低倍组织特征为形状不规则、分散状的黑色针孔，断口组织特征为组织粗糙、灰白色的点状小坑，不致密，疏松严重时断口上有白色小亮点。显微组织特征为沿枝晶分布、有棱角形的黑洞，疏松俞严重，黑洞数量俞多，尺寸也愈大

主要产生原因：

a) 合金的开始凝固温度与凝固终了温度相差很大，既过渡带宽，使补缩和气体逸出困难；

b) 熔体过热、停留时间长、高镁合金不覆盖或覆盖不好等，吸收大量气体；

c) 工具潮湿、熔剂、精炼气体水份含量高；

d) 铸造温度低、铸造速度快、冷却强度小，熔体中的气体逸出困难；

e）静置时间不够，精炼除气不彻底；

f）空气湿度大；

g）燃气、燃油水份大；

h）原材料潮湿，有油污、水份；

i) 炉子大修、中修、长期停炉后干燥不彻底。

气孔：

当熔体中氢含量较大且除气不彻底时，使氢气以泡状存在，并在金属凝固后被保留下来，在金属内形成空腔，该空腔称为气孔。气孔的组织特征为圆孔状，内表面光滑明亮 .

主要产生原因：

a) 合金的开始凝固温度与凝固终了温度相差很大，既过渡带宽，使补缩和气体逸出困难；

b) 熔体过热、停留时间长、熔体不覆盖或覆盖不好等，吸收大量气体；

c) 熔体含气量高、工具潮湿、熔剂、精炼气体水份含量高，精炼除气不彻底；

d) 铸造温度低、铸造速度快、冷却强度小，熔体中的气体逸出困难；

e）静置时间不够；

f）空气湿度大；

g）燃气、燃油含水量高；

h）原材料潮湿，有油污、水份。

晶粒粗大：

在宏观组织上出现的均匀或不均匀的、超出晶粒标准规定的大晶粒，称粗大晶粒。特征是粗大晶粒不破坏基体的连续性，只使金属某些性能指标降低或性能不均。

主要产生原因：

a) 合金熔体过热（超温）或局部过热（搅拌不均匀），液体金属停留时间过长，使非自发性晶核被熔解，结晶核心减少；

b) 铸造温度高，晶核产生数量少；

c) 冷却强度弱，结晶速度慢；

d) 合金成分与杂质含量调整不当；

e）液流分布不均或冷却不均。