1、表面質(zhì)量

合金鋼的表面質(zhì)量問題是指結(jié)疤、表面夾渣和夾雜、表面裂紋及皮下泡等缺陷。容易發(fā)生表面質(zhì)量問題的鋼種是Al，Ti的結(jié)構(gòu)鋼。鋼液中的鋁、鈦使得粘度增大，澆注時(shí)鋼水表面容易形成氧化膜，這層膜卷入鋼水后易使鋼材表面質(zhì)量惡化，形成皮下夾渣等缺陷。

皮下氣泡是鋼錠內(nèi)氣體形成的空洞，因其通過鋼錠表面的細(xì)小孔隙和裂紋與大氣想通，表面被氧化，鍛造和軋制時(shí)不能被焊合。若皮下氣泡的深度在加工余量范圍內(nèi)，則清除后可以使用。與皮下氣泡相反，鋼錠內(nèi)部的氣泡一般認(rèn)為在鍛壓時(shí)可以焊合，但與氣泡的大小、數(shù)量及鍛壓工藝有關(guān)。優(yōu)質(zhì)合金鋼鋼錠不允許內(nèi)部有蜂窩狀氣泡。

2、低倍缺陷

鋼的低倍缺陷是通過肉眼或不大于10倍的放大鏡檢驗(yàn)的。常見的低倍缺陷有縮孔、疏松、偏析、氣泡、夾雜和夾渣、翻皮、裂紋、白點(diǎn)等。

（1）縮孔，鋼錠在澆注過程中，在最后凝固部位，由于得不到鋼液補(bǔ)充，形成收縮孔洞，稱為縮孔。當(dāng)鋼錠熱加工成材時(shí)，要切除頭部，若鋼錠切頭率不夠時(shí)，將會使部分縮孔殘留于鋼中，稱之為殘余縮孔。

殘余縮孔是鋼材中不允許的冶金缺陷。因?yàn)闅堄嗫s孔是夾雜和氣體聚集的地方，在進(jìn)一步熱加工中往往擴(kuò)展成裂紋，破壞了鋼材的連續(xù)性。在澆鑄鋼錠時(shí)采取措施，使縮孔集中在鋼錠冒口部位，并且在鑄錠開坯時(shí)保證足夠的切頭率，即可避免鋼材上的殘余縮孔缺陷。

（2）疏松，鑄錠內(nèi)部通常是不致密的，往往存在著很多因收縮或其他原因而起的細(xì)小孔隙，稱為疏松。疏松多位于鋼錠的上部和中部，縮孔附近常存在較多疏松。鋼材在熱加工過程中，疏松可得到很大程度的改善；但若原鋼錠的疏松較為嚴(yán)重、壓縮比不足，則在熱加工后疏松還會存在。鋼材中如存在疏松，會降低其力學(xué)性能，特別是塑性。

（3）夾雜和夾渣，低倍夾雜物分為內(nèi)在夾雜物與外來夾雜物兩種。內(nèi)在夾雜物是鋼再冶煉及凝固過程中，由于復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)結(jié)果生成的一些化合物，在鋼液凝固時(shí)來不及上浮而嵌于鋼中，如氧化物、硅酸鹽、硫化物、氮化物等屬于這類夾雜物。但這類夾雜物一般比較細(xì)小且彌散分布于鋼中而成為高倍夾雜物，只有在少數(shù)情況下聚集而成低倍夾雜物。因而低倍夾雜物最常見的還是外來夾雜物。外來夾雜物是冶煉或澆注設(shè)備上剝落的耐火材料或未脫凈的爐渣及摻入的其他異物，在鋼液凝固時(shí)嵌入鋼中形成的，有時(shí)也稱為夾渣。

低倍夾雜物破壞了金屬組織的連續(xù)性，使鋼的性能降低。由于它很脆且硬，故在熱加工或熱處理時(shí)往往形成裂紋，在零件使用過程中可能成為疲勞損壞的根源。所以，鋼材貨鍛件標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定低倍酸浸試片上不允許有肉眼可見的雜物。

（4）翻皮，翻皮是鋼材在澆注過程中將富集夾雜的液面結(jié)膜卷入鋼中形成的一種缺陷。它的形成原因主要與澆注速度不穩(wěn)和錠模模壁不光滑有關(guān)。翻皮在橫向酸浸試片上呈灰白色或暗黑色的不規(guī)則條帶，條帶部位有肉眼可見的夾渣或夾雜物顆粒，顯微鏡下可見大量的氧化物、硅酸鹽等。翻皮是一種不允許的冶金缺陷，因?yàn)樗茐牧虽摬牡倪B續(xù)性，使鋼材局部嚴(yán)重污染，并在進(jìn)一步加工中導(dǎo)致裂紋。

（5）白點(diǎn)，鋼經(jīng)熱加工后，在一定溫度范圍冷卻較快時(shí)，過飽和的原子氫脫溶進(jìn)入鋼內(nèi)微孔隙中合成為分子氫，形成巨大壓力，并和冷卻時(shí)的熱應(yīng)力及相變所產(chǎn)生的組織應(yīng)力相結(jié)合，使鋼材內(nèi)部產(chǎn)生細(xì)小裂紋。這種細(xì)小裂紋在鋼材的縱向斷口上呈圓形或橢圓形的銀白色斑點(diǎn)，所以稱作白點(diǎn)。在橫向熱酸浸宏觀試樣上則呈細(xì)小裂紋，故也稱作發(fā)裂。

白點(diǎn)對鋼的機(jī)械性能，尤其對塑性和韌性有影響，是許多重要用途的合金鋼不允許有的低倍缺陷。白點(diǎn)不是在所有合金鋼中都能發(fā)現(xiàn)的，主要是在鉻鎳鋼、鉻鎳鉬鋼、鎳鋼、鉬鋼、錳鋼等合金結(jié)構(gòu)鋼，屬于馬氏體、珠光體的軸承鋼和工具鋼中發(fā)現(xiàn)。

為了防止產(chǎn)生白點(diǎn)，最根本的方法是降低鋼中的H含量（降至（3~5）*10ˉ³*²以下），真空冶煉、真空冶煉、真空處理、真空澆注都是行之有效的方法。此外在熱加工后，還應(yīng)進(jìn)行緩冷，以減小應(yīng)力。

（6）偏析，偏析是鋼中化學(xué)成分及雜質(zhì)的不均勻分布現(xiàn)象，它是鋼再冶煉及其結(jié)晶過程中，由于某些因素的影響而形成的一種常見缺陷。偏析常對鋼的組織和性能帶來影響，所以對于偏析缺陷應(yīng)采取控制使用的辦法，即在鋼材上切取試片經(jīng)酸浸蝕后予以評定，并按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求進(jìn)行控制。

在酸浸低倍試片上，各種偏析能清晰地顯示其形態(tài)，按其形態(tài)將偏析分為方框偏析、點(diǎn)狀偏析、波紋偏析、枝晶偏析等。鋼材經(jīng)變形后偏析缺陷的形成會發(fā)生一定的變化。、

點(diǎn)狀偏析在鋼材橫向低倍酸浸試片上表現(xiàn)為不規(guī)則的暗色斑點(diǎn)，試片邊緣的稱之為邊緣點(diǎn)狀偏析，分散于整個(gè)截面的稱為一般點(diǎn)狀偏析。點(diǎn)狀偏析是由于雜質(zhì)偏析或合金元素偏析所致。方框偏析亦稱為錠型偏析，其特征是在橫向酸浸試片上出現(xiàn)內(nèi)外兩個(gè)色澤不同的區(qū)域，并大致呈方形，在方框區(qū)的內(nèi)部組織較外部疏松。方框偏析是用于鑄錠結(jié)晶時(shí)，在柱狀晶的末端與錠型等軸晶區(qū)之間，聚集了較多的雜質(zhì)和孔隙而形成的?，F(xiàn)在采用的電渣重熔或真空重熔的冶煉工藝有效地避免了方框偏析及點(diǎn)狀偏析。