热加工行业论坛：缺陷类型与名称说明，尺寸超差和厚薄不均问题解析

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钢铁产品缺陷汇总

缺陷类型

缺陷名称

阐明

形状缺陷

（1）尺寸偏差

尺寸偏差又称尺寸超过标准规定的允许偏差，包括大于或小于规定的极限尺寸。有些工厂习惯称之为“公差超标”，把偏差等同于公差是不严谨的。

（2）厚度不均匀

该术语常见于钢板、钢带和钢管标准中，而在钢管标准中则称为壁厚不平整。

厚薄不均是指钢材在横截面和纵向上厚度不均的现象，实际上，轧件的厚度不可能处处均等，为了控制这种不均，有些标准规定了同带差、同带厚差、同带板厚差等，钢管标准中规定了壁厚不均指标

（3）形状不正确

形状误差是指轧材横断面几何形状不正确，表现为歪斜、不平整、不平整。这类缺陷根据轧材种类不同有多种名称，如方钢不方、扁钢不方、六角钢……边不等、重轨不对称、工字钢腿倾斜、槽钢角塌陷、腿加宽平行、顶角大或小等。严格地说，弯曲、扭曲、缺肉也算形状不正确。类别

（4）圆度

圆度，以前称为椭圆度，是指截面为圆形的轧制产品，如圆钢、圆钢管等，最大直径与最小直径之间的差值。

（5）弯曲、不平整

弯曲是指轧件长度或宽度不均匀程度的总称，若用数字来表示不均匀程度，就叫不均匀度，不同材料对不均匀度的叫法不同，一般用不平度来表示；板材、带材则用镰刀弯、波浪弯、曲度来表示。

（6）不方正、不方正

指正方形或矩形截面材料的对边不相等或截面对角线不相等的情况，称为非方性或非矩形性。

（7）镰刀

镰刀弯又称侧弯，是矩形截面（如钢板、钢带、扁钢）或接近矩形截面的型钢（包括异型钢），在一窄边上有凹曲线，在另一窄边上也有凹曲线，相应的凸曲线称为镰刀弯，用凹高（mm）表示

（8）波纹度和波弯曲

它主要规定在钢板或钢带的标准中，也有个别型钢（如槽钢）的标准中规定。波纹度是指沿长度或宽度方向的高低起伏，形似波浪，通常贯穿整个长度。测量时，将钢板或钢带以自由状态放在检验台上，用1m直尺测量，以测得大波高为准。但有的标准也规定了单个波峰高和波距。要求

（9）曲率

钢板或钢带的长度和宽度方向出现起伏的现象，使之呈“勺状”或“船状”，称为勺曲率，勺曲率的测量方法是将钢板或钢带自由（不受外力）放置于检验台上进行检验

（10）扭曲

轧制带钢沿纵轴扭转成螺旋状的现象称为扭转。标准中一般用肉眼检查，所以规定不得有显著扭转。“显著”是一个定性概念。但有些标准也规定了扭转角（以度/米表示）或规定用塞尺检查举升高度等。

（11）直切

是指轧件的剪切（锯切）切割面应与轧制面（或轧制轴线）成直角。但现实中，切割存在误差，不可能达到90°，所以“直度”在标准中是一个定性概念，通常用肉眼检查。对要求严格的，标准中规定了切割斜度。

（12）切割缺陷

指轧件在切削（剪切、锯切、烧伤）过程中产生的缺陷，如毛刺、飞边、锯切、割伤、压伤、剪切加宽、切斜等。

表面质量缺陷

（1）裂纹

指钢材表面出现的线状裂纹现象，一般与轧制方向一致。

（2）疤痕

指钢铁表面粘着的“舌状”或“鱼鳞状”金属薄片，形状类似疤痕。

（3）麻面

指钢材表面局部或连续的粗糙面，面积较小但数量较多。

（4）划痕

又称划痕、刮伤或拉痕（线划痕），是指钢材表面在外力作用下形成的直状或弧状的沟槽（可见沟槽底部）

（5）表面夹杂物

指钢材表面具有深红、淡黄、灰色等颜色的不易剥离的点状、块状或条状缺陷。

（6）分层

指钢材从原材料（钢坯）产生的内部缺陷，表现为横截面上未焊合的缝隙。

（7）粘合

指钢材在制造过程中（轧制、退火）因局部粘连而起裂后留下的痕迹。

（8）开裂

指钢材中宽度和长度较小，通常呈直线的裂纹。

（9）裂缝

指钢材表面出现的非线性、变形性、无序性的裂纹

（10）折叠

钢材表面部分重叠，有明显折痕

（11）皱纹

指钢材表面没有被折皱，而是出现了折痕。折痕比折痕要浅，看上去类似头发丝的纹路。

（12）骨折

物体（晶体）受到撞击时产生的无一定方向的断裂面

（13）皮下气泡

是指钢材表面不规则分布的大小形状不一、边缘光滑的小凸起，破碎后的凸起气泡为鸡爪状裂纹或舌状疤痕，称为气泡。

（14）氧化色

指钢材在加工过程中表面生成的金属氧化物。

（15）耳朵

指钢材表面沿轧制方向延伸的凸起物

（16）水渍

钢材受到雨水或海水腐蚀，但尚未生锈，表面仅有灰黑色或暗红色的水印。

（17）浮锈（轻锈）

指钢铁上出现的轻微锈蚀，呈黄色或淡红色细粉状，除锈后仅氧化膜层受到轻微破坏（蓝皮）。

（18）中度锈蚀（微量锈蚀）

指钢材除锈后，表面粗糙，并留有锈迹的锈迹。

（19）重锈（层锈）

指钢材除锈后，表面残留的严重锈蚀。

（20）粉锈

是指钢铁件表面涂层氧化，形成白色或灰色粉状锈层，除锈后，多数表面留有锈迹或表面粗糙（除锈材料为麻布或硬毛刷，如棕毛或钢丝）。

（21）断层锈蚀（锡、锌等镀层）

生锈是指母材上的镀层被破坏，露出母材的腐蚀现象。

内部缺陷

（1）残余收缩

横向低倍试件中心处出现不规则裂纹或空洞，其附近常出现严重的疏松、偏析和夹杂物聚集。纵向断口试件高倍组织上可观察到中心夹层组织有严重的非金属夹杂物，呈带状分布。残余缩孔一般出现在铸锭头部，也有出现在铸锭中部和尾部的，称为二次缩孔。

（2）宽松

1）一般疏松——横向低倍试件的特征是组织致密，散布着小孔隙和小黑点，孔隙多为不规则的多边形或圆形，分布在除边缘外的整个横截面上。一般疏松有时表现为疏松在粗大而有光泽的枝晶主轴和轴线之间。疏松区呈暗色，轴线有光泽。亮区与暗区的腐蚀程度相差不大，因此不会产生凹坑。

2）中心疏松——横向低倍试件中心部位可见集中的空洞和暗点，纵向断口可见轻微的夹层，在显微镜下可见中心疏松处珠光体增多，说明中心疏松处含碳量增加。中心疏松通常发生在钢锭的头部和中部，与一般疏松不同的是，它分布在钢材截面中心而非整个截面。一般钢材含碳量越高，中心疏松越严重。

（3）隔离

1）方形偏析：在水平低倍试件上，是由密集的暗点组成的具有较深腐蚀的偏析区，多呈方形框状，也有呈圆框状的，因为其形状与锭模的形状有关。所以又称锭偏析

2）点状偏析：在水平低倍试件上，出现形状、大小不一的散在、微凹的暗点。斑点一般较大，有时呈十字形、方形或同心圆状。检验呈木纹状，即沿轧制方向延伸的暗​​色条状。在显微镜下观察，点状偏析中有硫化物、硅酸盐类非金属夹杂物。此种缺陷多出现在钢锭中部。

3）枝晶偏析—​​—在纵向低倍试件上，晶粒茎呈灰白色，晶间空隙呈深灰色，晶粒茎常与纤维方向平行或呈一定角度，在横向低倍试件上，为树枝状组织，无明显组织。在与纵向低倍试件同一位置进行硫印试验，可见树枝状偏析区试样的硫含量较高，在显微镜下，树枝状偏析区呈现不均匀组织，即非金属夹杂物及分布不均匀的珠光体较多，说明树枝状偏析不仅有化学成分偏析和杂质偏析，还有较大的碳含量偏析。树枝状偏析是钢水结晶过程中不可避免的现象，成分不均匀可能导致树枝状组织的形成

（4）气泡

1）皮下气泡——在横向低倍试件中，皮下气泡仅以垂直于表面或放射状的细裂纹形式存在于试件边缘，有的呈圆形或椭圆形黑点，有的露出表面，形成裂纹，有的裂纹不深，有的则隐藏在皮下。试件皮下呈垂直于皮下的细长裂纹簇集。纵向断口组织呈白色亮线状，在显微镜下可见皮下有气泡。脱碳现象严重。此缺陷分布在钢材表面下（不良）

2）内部气泡——在水平低倍试件上的放射状裂纹缺陷。裂纹的数量、长度和宽度都不固定。形状有直的，有弯曲的，无一定的分布规律。有非晶组织，有沿方向不同颜色的细条纹。在显微镜下可见内部气泡内有硫化物和硅酸盐非金属夹杂物及裂纹。有些气泡在低倍试件上呈蜂窝状，称为蜂窝状气泡，有时分布在试件边缘，但距钢表面（坏）距离较大。内部气泡常以点状出现在钢锭头部。

（5）翻转

在横向低倍试件上，表现为亮白色或暗黑色的弯曲细长带状，形状不规则，一般出现在试件边缘，有的出现在内部。皮层附近有散在的点状夹杂物和孔隙，纵向断口处有孔隙、夹层。在显微镜下观察，剥落与正常组织的交界处组织细密，含碳量较低，剥落部位有较多的片层状珠光体，含有严重的非金属夹杂物。

（6）包含内容

1）金属夹杂物——在水平低倍试件上，可见有金属光泽的金属，与基体金属组织不同，纵向断口呈现条带状组织，在显微镜下观察，金属夹杂物与基体金属组织不同。

2）非金属夹杂物——水平低倍试件中出现的个别、大或小的夹杂物。由于夹杂物的性质不同，表现的特征也不同。有的是白色，有的是其他颜色。有的是由于腐蚀所致，在试件上出现许多缝隙或孔洞。非金属夹杂物在断口上表现为非结构颗粒，有时呈不同颜色的细小条纹、块状，其分布没有一定的规律。有时出现在整个断口上，有时局部或皮下出现。分布在钢材（钢坯）表面下的夹杂物称为皮下夹杂物。

（7）过烧

横向低倍试件中心部位夹杂物偏析严重，有不规则裂纹，沿钢中部偏析带断裂，纵向断口呈石块状，在显微镜下可见晶粒粗大。过烧组织，晶界处有细小裂纹。过烧通常发生在钢锭的中部和上部。

（8）白斑

在横向低倍试件上，可见长短不一的细小发丝，也叫发纹，呈放射状或不规则状，但距表面有一定距离；在纵向低倍试件上，白斑呈锯齿状发纹，且与轧制方向成一定角度。在纵向断口上，白斑形状随形成条件和断口面不同而异，有的为圆形，有的为椭圆形，有的为银斑或裂纹。

（9）裂纹

1）内部裂纹：横向低倍试样上呈弧形或直形裂纹，如“鸡爪”或“人字形”。横向断口为凹凸不平的“鸡爪”或“人字形”裂纹，裂纹侧壁一般干净，有时带有氧化。在纵向断口上，由于热加工的影响，裂纹光滑，在显微镜下观察，有些裂纹有脱碳。裂纹的形式有多种，一般为锻造裂纹和钢锭凝固过程中热应力引起的裂纹。也有因钢材加热、冷却不当（劣质钢）引起的裂纹。内部裂纹多出现在双相组织的马氏体、莱氏体和高速钢、高铬钢和高碳不锈耐热钢中。内部裂纹危害极大，它破坏了金属的连续性，一旦出现内部裂纹，应报废。这种缺陷不能用重轧的方法焊接。

2）轴向晶间裂纹：在横向低倍试样的轴心处，有沿晶粒方向呈蜘蛛网状的断续裂纹，又称蜘蛛网状裂纹，外表面呈放射状开裂，纵向断口为较光滑的条状非晶组织，宽度不等，有时夹有熔渣或杂颗粒，在显微镜下观察，沿晶裂纹处的夹杂物一般不严重，在某些情况下夹杂物级别较高

3）矫直裂纹——此类裂纹是在钢材矫直过程中产生的，钢材经缓冷或热处理后矫直，一般不会产生裂纹，但如果精整工艺不合理，钢材未经热处理矫直，就容易产生矫直裂纹

（10）脱碳

加热使钢材表面失去全部或部分含碳量，造成钢材表面含碳量比内部低的现象，称为脱碳。钢材表面脱碳的部分称为脱碳层。钢材表面脱碳会大大降低表面硬度和耐磨性，降低弹簧钢的轴承寿命和疲劳极限。因此，在工具钢、轴承钢和弹簧钢的标准中都对脱碳层作了专门的规定。

（11）碳化物不均匀

高速钢、莱氏体合金工具钢锭在凝固过程中，由于实际冷却速度较快，当温度继续下降时，剩余的钢水发生共晶反应，生成鱼骨状莱氏体，在钢中形成网状组织。碳化物的不均匀分布通常称为碳化物不均匀，如果碳化物分布不均匀严重，会造成热处理后轧件产生裂纹，含碳量不均匀会造成切削刀具的热硬度和耐磨性下降，并造成崩刃、断齿等。

（12）带状碳化物

含铬轴承钢锭在冷却和热轧时变形延伸过程中因偏析而形成的富碳化物带称为带状碳化物。锭内碳化物偏析越严重，越容易在未进行均匀化退火处理的情况下产生，碳化物数量越多，热轧材料越致密，碳化物数量也越多。严重的碳化物在淬火、回火后会造成轴承零件硬度不均匀、组织不均匀等缺陷。高温均匀化退火可以改善带状碳化物，但不能完全消除。

（13）网状碳化物

过共析碳钢、合金工具钢、含铬轴承钢等钢种在轧后冷却过程中，过量的碳化物沿奥氏体晶界析出，形成网状结构，称为网状碳化物。成分、终轧温度和冷却速度越慢，网状碳化物的析出越严重。网状碳化物会增加钢的脆性，降低抗冲击性能，缩短轧件的使用寿命。这种缺陷可以用火烧的方法消除，球化退火也可以改善网状碳化物

（14）魏氏组织

亚共析钢因过热而形成粗大的奥氏体，在一定的过冷条件下，除在原奥氏体晶界上析出块状铁素体外，还有铁素体从晶界向晶界内部长大。铁素体称为魏氏组织。严重的魏氏组织使钢的冲击强度和断面收缩率降低，使钢变脆。这种缺陷可用完全退火来消除。

（15）带状组织

热轧低碳结构钢组织中，沿轧制方向平行层状分布的铁素体和珠光体的条状组织统称为带状组织，带状组织使钢材的力学性能产生各向异性，并降低钢材的冲击韧性和断面收缩率。例如18CrMnTi等低碳结构钢的带状组织若严重，会降低零件的塑性和韧性，热处理时易产生龙纹。

（16）奥氏体钢中的α相

06Cr18Ni10、12Cr18N9等铬镍奥氏体不锈钢在生产中实际冷却速度下均呈现奥氏体组织，但钢中铁素体形成元素（铬、钛、硅等）含量若处于上限，则晶体偏析较为严重，热加工时铁素体相与奥氏体相的塑性不同，轧件内部产生较大的应力，轧制钢板或管材时，轧件会局部产生α相，因此必须控制板、管中α相含量。

孔眼

（1）孔隙（气孔、气泡）

气孔是指铸件内部和表面大小不等的光滑孔洞，形状可以是圆形、长形或不规则形；可以是单个的，也可以是成簇的，颜色可以是白色或深色的，有的还可以覆盖一层氧化物

（2）收缩

缩孔是铁水冷却时在铸件厚段内部、两界面内部及厚段与薄段交界处内部或表面上形成的缩孔，形状不规则，内部粗糙不平，晶粒粗大。

（3）收缩

缩孔是指铸件内部一处或多处聚集微小的、不连续的缩孔，其晶粒粗大，晶粒间有小孔。

（4）渣眼（夹渣）

渣孔是铸件内部或表面不规则的孔洞，孔洞不光滑，全部或部分被炉渣填充。

（5）沙眼

砂孔是铸件内部和表面被型砂填满的孔洞。

（6）铁豆

铁豆是铸件内部或表面的孔，内有小金属珠。

裂缝

（1）热裂解

热裂是指铸件上出现的贯穿性或未贯穿性的不规则裂纹（主要为弧形），且裂纹处金属表面发生氧化（变色）。

（2）冷裂

冷裂纹是指铸件上贯穿或未贯穿的有规则的裂纹（主要为直裂纹），一般裂纹处金属表面没有氧化。

（3）温度开裂（热处理开裂）

热裂纹是指铸件内部有穿透性或未穿透性的裂纹，裂纹处金属表面有氧化现象。热裂纹是由于气割、焊接或热处理不当引起的。

表面缺陷

（1）粘砂

粘砂是指在铸件表面全部或部分地覆盖一层金属(或金属氧化物)与砂子的混合物(或化合物)(或涂料)或一层烧结的型砂，导致铸件表面粗糙。

（2）疤痕

结疤是指铸件表面存在金属夹杂物或者含有砂子或炉渣的片状或结节状结构。

（3）砂夹杂物（砂包体）

夹砂是指铸件表面的一层金属球、金属薄片，以及金属球与铸件之间的一层型砂。

（4）保冷

冷隔是指铸件上存在熔合不完全的缝隙或凹坑，其相交面呈圆角。

铸件形状、尺寸不合格

（1）多汁的（毛刺、接缝）

肉状是指铸件上存在不规则的毛刺、接缝或突起。

（2）缺肉（水分不足）

缺模是指金属液未完全充满型腔而引起的铸件缺模现象。

（3）落砂

掉砂是指大块的砂子从砂型或砂芯中掉落，造成铸件多肉或少肉。

（4）升降箱（扩箱）

掀箱是指由于金属液的压力作用，导致铸件形状、尺寸与图纸不符，引起上下模分离的情况。

（5）错位（盒子有偏差）

错位是指铸件分型面上一个部分或另一个部分的相对位移。

（6）磁芯错位（偏心）

型芯偏心是指由于砂芯位置不当改变，造成铸件形状、尺寸与图纸不一致。

（7）变形（混叠）

变形是指铸件因收缩应力的作用，导致其形状、尺寸与图样不符。

（8）损坏（烧伤）

损坏是指在装箱、搬运、清理或热处理过程中铸件完整性受到的破坏。

（9）形状、尺寸不合格

尺寸失效是指由于其他原因导致铸件的形状、尺寸和质量不能满足技术要求。

铸件成分及性能不合格

（1）化学成分不合格

化学成分不合格是指铸件的化学成分不符合技术要求

（2）金相失效

金相失效是指铸件的金相组织不符合技术要求。

（3）隔离

偏析是指同一铸件内部化学成分、金相组织和性能的不一致，多发生在厚壁铸件上。

（4）太用力（口白）

铸件全部或部分太硬，有时断面呈白色，使铸件难以加工

（5）物理机械性能不合格

铸件的强度、硬度、伸长率、冲击吸收功、耐热、耐磨、耐腐蚀等物理机械性能不符合技术要求。