氧化反应型针孔缺陷
针孔缺陷机理-3 （主要是亜共晶鋳鉄） 氧化反应型的针孔缺陷
溶解型针孔缺陷
针孔缺陷的机理-4（主要是亜共晶鋳鉄） 熔渣生成型的针孔缺陷
熔渣生成型的针孔缺陷
针孔缺陷-1 物理型分析例子
Graphite Nucleus
是液相发生的 ，由于表面張力 的原因変成球状 。气泡生成后，石 墨结晶。气泡核 存在在石墨膜上 。
• 微量元素的检测：Al(与水蒸気的脱氧反应)、Ti(表面張力低下)、Zn(气化)、Cu(晶粒 边界偏析元素)、其他。
• 氧化：根据EDS分析中的氧气检测，判断金属氧化物的存在､缺陷是否是氧化反应 型｡試料生锈时不能判定｡另外，如果熔渣多的话，在熔渣中就含有氧气｡
• 提高电流：在SEM分析中，非导電性物質2次電子的反射是无规则的，没有图像， 变成白色光泽状態的画像信息｡因此，提高电流时，图像信息时，可以判断缺陷内 有非导電性物質｡是作为缺陷内的非导電性物質的话熔渣、石英砂等非金属夹杂 物｡
针孔缺陷-2 氧化反应型:凝固膜氧化型的分析例子
缺陷内部与 非缺陷部的黒皮 部位比較，O多。 氧化物生成的自 由能量低的元素 偏析。
针孔缺陷-3 氧化反应型:残液氧化濃縮型的分析例子
Dendrite
特征是在内部被检 测出O。
通过树枝状晶体结 晶后的残液的FeO，检 测出O。
检测出气体气泡核（
MnS）和使表面張力下
。 ⑥拍摄整体图像
⑤分析-2
由于試料的观察方向的不同，形状有时也会不一样｡ 最初先观察試料的整体，再依次扩大｡
4．1针孔缺陷
根据表面分析将针孔缺陷分類
（A） 物理型 Physical type
氧化反应型 （B-1）
（B）
Oxidation reaction type
（B-2）
凝固覆膜氧化型 残液氧化濃縮型
• 非金属夹杂物(熔渣)：通过成分分析，了解到其发生的原因。作为例子，熔渣中如 果K多的话，石英砂熔渣化。Ca多的话，就是浇包熔渣和接種剤系列，根据Mn量， 来判断锰硅酸盐熔渣的生成度等。再有，多数是石英砂､滤渣片､涂料等造成的｡
针孔缺陷的机理-1 （主要是亜共晶鋳鉄）
物理型针孔缺陷
物理型针孔缺陷
H2 Solubility,ppm Liquid
30
Pure Iron Eutectic Cast Iron 20
10
γ
δ
0 1100
1200
1300 1400 Temp. ℃
1500
1600
针孔缺陷机理-2 （主要是亜共晶鋳鉄） 氧化反应型的针孔缺陷
(B-1) Solidification film oxidation type (B-2) Residual liquid oxidation and condensation type
2．SEM･EDSの概説 3．SEM･EDSの試料制作 4．鋳造缺陷解析････以气孔缺陷为例，如若有時間 的话，就其他缺陷作一说明
2.SEM・EDSの概要（SEM）
2.SEM・EDSの概要（EDS）
3. SEM･EDS的試料制作
① 采用的分析試料･･･要有代表性的､最少3处以 上｡不能有锈､不能有涂料等的附着物｡
平成17年度素形材技術研讨会 旨在制造更高品质的鋳造品 ー最新的鋳造品評価技術
调查鋳造品缺陷的原因 「从試片的制作到缺陷的分析
株式会社ツチヨシ産業 黒川 豊
1．前言
本章节所叙述的是发生在铸铁件上的气孔缺陷、夹杂物缺 陷、粘砂缺陷等的鋳造缺陷，采用表面分析仪器将缺陷部位由 数百倍放大到数千倍，通过调查微小部位的形状和成分，可以 了解其原因的阐述1～4)。在这些分析中，主要采用的是带有能 量分散型X线分析装置的电子扫描顕微鏡(SEM･EDS)。在本稿 中就有关采用的SEM･EDS鋳造缺陷分析及其試料的制作到缺 陷的解析作了说明。再者，就有关SEM･EDSの操作方法，请参 考厂家提供的手册｡
通过提高电流，不能看 到清晰的SEM图像时，拍 摄EDS分析后真空镀敷的 SEM图像。
⑤分析-1
检测器的方向
不可分析部分（由于試 料是凹的检测器呈阴影 不能分析。
分析可能部分
分析顺序 ①确认缺陷的全部。 ②确定缺陷内部分析的 部位。注意不要使检测 器出现阴影。 ③分析。 ④拍摄分析部位的SEM 图像 ⑤分析其他的分析部分
• 缺陷发生位置：根据和浇注的位置、方案的位置、凝固覆膜上、凝固覆膜正下方、 凝固関係、砂芯面附近等缺陷生成可了解到宏观信息。
• 石墨膜：由于主要在气泡里结晶的是石墨、根据石墨的有無或石墨的量，可以推 断出气泡的气体和气泡生成時间。在石墨膜上有成为气泡核的物質存在｡石墨膜 也有剥落的｡
• 核：根据形成气泡核的物質、硫化锰、微細熔渣、氧化物等，并依据其种类和量可 以推测出核的生成原因。
降的Al，Ti。
针孔缺陷-4 溶解型：H2O分析例
② 試料切断･･･不能损伤試料，要易于分析｡特性X 線要可以检测出来｡
③ 試料的清洗･･･去掉切断時的脏东西｡清洗后要 十分干燥｡可以抽真空｡
④ 試料真空镀敷(离子涂覆)･･･真空镀敷时根据需 要进行｡
⑤ 分析･･･先用低倍率看整体，之后，再提高倍率｡

①分析試料采集-1
在夹砂集中的部位和渣化处｡ 分析的地方，由于缺陷内部不一样，所以列举了N数｡
（C） 熔解型 Dissolution type
熔渣生成型 （D） Slag formation
type
（D-1） （D-2） （D-3） （D-4）
锰硅酸盐系列的熔渣 接種剤・球化剤系列熔渣 硫化物系熔渣 夹砂系列及夹杂异物系列熔渣
（E） 其他 Others
针孔缺陷分類的要点
• 缺陷形状(树枝状晶体形態)：由于液相或固态液态共存区域，导致气泡的形状不 一样，所以可以推测出气泡发生的时间。
①分析試料采集-2
試料1:左 没有石墨 膜、右 有 試料2:没有石墨膜 試料3：有石墨膜
分析的部位，有时缺陷内部 不一样｡→列举N数｡
③試料清洗
刀片的成分
試料2:将試料切断 時的脏东西(刀片) 通过清洗去掉
試料1:清洗时去掉 試料上的锈､毛刺｡ 用镊子等去掉毛刺
④試料真空镀敷(离子涂覆)
通过离子真空镀敷检 测Pt和Pd。Pt的最大量是 与Zn的重叠，在没有真空 镀敷的状态下分析。