一、过烧

1. 什么是过烧？

简单来说，过烧就是铸锭在做均匀化处理时温度太高了，把一些熔点比较低的共晶熔化了。这些共晶通常都集中在晶界附近，一旦熔了，晶界也就跟着发生了复熔。

现象表现：

• 铸锭表面发黑、发暗；
• 有时能看到起泡；
• 显微镜下可见圆形的共晶球、晶界变宽、三角形的复熔区。

2. 怎么形成的？

这与合金中共晶的类型和含量有关。每种合金都有一个“过烧点”，例如：

• 2A12合金约为507℃。

一旦温度超过这个点：

• 低熔点部分开始熔化；
• 铸锭组织发生变化；
• 易出现分层、气孔；
• 热加工时可能引发分层、裂纹等缺陷。

3. 有什么危害？

• 表面黑暗，一看就异常；
• 内部结构变粗，晶界三角形复熔区明显；
• 成分不均，易藏气孔；
• 热加工时隐患爆发，性能下降明显。

4. 怎么防止？

核心在于控温：

• 温控仪准确；
• 炉温均匀；
• 合理装料；
• 严格按工艺操作，不随意更改流程。

如发生过烧：

• 严重者需回炉重炼；
• 轻微者可切除烧坏部分继续使用。

二、气泡

1. 什么是气泡？

气泡是铸锭热处理后表面鼓起的小包，戳开后内部是空的，有时还能看到黑点或夹杂物。

典型特征：

• 有些破裂后形成犬齿状粗糙裂口。

2. 怎么形成的？

形成气泡的主要原因有两点：

1. 晶格收缩效应：
   一些元素（如铜、锌）在过剩相溶解时导致晶格收缩，气体乘机进入。

2. 柯肯达尔效应：
   镁、硅等合金元素扩散快，铝扩散慢，留下空洞，气体填充形成气泡。

附加因素：

• 铸锭含氢量高；
• 冷却快、加热温度高时尤为明显。

3. 有啥危害？

• 外观不合格；
• 后续加工中易形成裂纹、分层；
• 炉气潮湿时，水汽与铝反应，腐蚀晶界，影响产品寿命。

4. 怎么避免？

关键措施：

• 除气：降低氢含量；
• 防止过烧：避免诱发气泡；
• 控制加热气氛，推荐电加热；
• 铸锭与工具加热前干燥，避免带水入炉。

过烧与气泡的相互影响

1. 过烧促进气泡的形成

过烧不仅导致铸锭表面色泽变暗、变黑，有时还会产生表面气泡。

过烧时，熔体开始沿晶界进行类似一次结晶的结晶过程，即先结晶出贫乏固溶体，而剩余部分富集大量合金元素，从而使每个晶粒的晶界都成为由可变化学成分层组成的界面。

过烧即铸锭局部熔化，使得原先在快速结晶期间过饱和于铸锭中的气体向熔化区域扩散（因为气体在液态金属中的溶解度远大于在固态金属中的溶解度），导致形成内部气孔。

因此，过烧不仅影响铸锭的组织结构，还可能在热处理过程中加剧气泡的形成，进一步影响铸锭的质量和性能。

2. 气泡加剧过烧的后果

气泡的形成不仅影响铸锭的外观质量，还可能在后续加工过程中引发裂纹、分层等缺陷。

例如，气泡开裂后，裂口呈不规则缝隙或孔隙，裂口周边有明显的胀裂产生的“犬齿”和清晰的线状塌陷，内部有肉眼可见的夹杂物。

气泡的形成还可能在热处理过程中加剧，尤其是在炉气中含有的大量水蒸气与金属发生相互作用，而炉气中的硫化物又起着加速水蒸气与铝相互反应的催化剂作用，采用这种铸锭制造铝材时，半制品表面沿晶界腐蚀的倾向性大大增加。

因此，气泡的存在可能进一步恶化铸锭的组织结构，使其更容易发生过烧。

三、预防措施

为了防止过烧和气泡的产生，应采取以下措施：

• 严格控制加热温度和时间：确保铸锭在均匀化处理过程中温度均匀，避免局部过烧或过热。
• 改善炉内气氛：采用弱氧化炉气，减少过剩空气量，防止硫化物与金属反应生成气泡。
• 加强除气精炼：降低铸锭中的氢含量，减少气泡的形成。
• 优化铸锭质量：通过合理的铸造工艺，减少铸锭中的杂质和气孔，提高铸锭的均匀性。
• 采用电加热：在可能的条件下，改变加热方式，采用电加热，以减少气泡的形成。

四、总结

过烧与气泡是铸锭热处理中最常见、最头疼的问题：

• 不仅影响外观；
• 更破坏内部组织结构；
• 后续加工中容易出大问题。

解决办法看似简单，实则关键：

• 控温、控气、控湿度；
• 设备精度要合格；
• 操作人员专注；
• 工艺流程严格执行。

只要这些做好，铸锭质量自然稳定可靠。