火車輪鍛件中的缺陷，從性質(zhì)上分為化學(xué)成分、組織性能不合格，第二相析出，類孔隙性缺陷和裂紋五大類。從缺陷的產(chǎn)生方面可分為，在冶煉、出鋼、注錠、脫模冷卻或熱送過程中產(chǎn)生的原材料缺陷及在加熱、鍛壓、鍛后冷卻和熱處理過程中產(chǎn)生的鍛件缺陷兩大類。

       鍛造中，由于鍛件截面尺寸大，加熱、冷卻時(shí)，溫度的變化和分布不均勻性大，鍛壓變形時(shí)，金屬塑性流動(dòng)差別大，加上鋼錠大冶金缺陷多，因而容易形成一些不同于中小型鍛造的缺陷。如嚴(yán)重偏析和疏松密集性?shī)A雜物，發(fā)達(dá)的柱狀晶及粗大不均勻結(jié)晶，敏感的開裂與白點(diǎn)傾向，晶粒遺傳性與回火脆性，組織性能的嚴(yán)重不均勻性，形狀尺寸超差等等。

       火車輪鍛件中常見的主要缺陷有：偏析。鋼中化學(xué)成分與雜質(zhì)分布的不均勻現(xiàn)象，稱為偏析。一般將高于平均成分者，稱為正偏析，低于平均成分者，稱為負(fù)偏析。尚有宏觀偏析，如區(qū)域偏析與微觀偏析，如枝晶偏析，晶間偏析之分。

       鍛件中的偏析與鋼錠偏析密切相關(guān)，而鋼錠偏析程度又與鋼種、錠型、冶煉質(zhì)量及澆注條件等有關(guān)合金元素、雜質(zhì)含量、鋼中氣體均加劇偏析的發(fā)展。鋼錠愈大，澆注溫度愈高，澆注速度愈快，偏析程度愈嚴(yán)重。

       區(qū)域偏析，它屬于宏觀偏析，是由鋼液在凝固過程中選擇結(jié)晶，溶解度變化和比重差異引起的。如鋼中氣體在上浮過程中帶動(dòng)富集雜質(zhì)的鋼液上升的條狀軌跡，形成須狀^形偏析。頂部先結(jié)晶的晶體和高熔點(diǎn)的雜質(zhì)下沉，仿佛結(jié)晶雨下落形成的軸心V形偏析。沉淀于錠底形成負(fù)偏析沉積錐。最后凝固上部區(qū)域，碳、硫、磷等偏析元素富集，成為缺陷較多的正偏析區(qū)。

       防止區(qū)域偏析的對(duì)策是：

       1.降低鋼中硫、磷等偏析元素和氣體的含S，如采用爐外精煉，真空碳脫氧（VCI))處理及錠底吹氬工藝。

       2.采用多爐合澆、冒口補(bǔ)澆、振動(dòng)澆注及發(fā)熱絕熱冒口，增強(qiáng)冒口補(bǔ)縮能力等措施。

       3.嚴(yán)格控制注溫與注速，采用短粗錠型，改善結(jié)晶條件。

       在火車輪鍛件橫向低倍試片上，呈現(xiàn)與錠銦輪廓相對(duì)應(yīng)的框形特征，亦稱框形偏析。

       電渣重熔以其純凈度高、結(jié)晶結(jié)構(gòu)合理，成為生產(chǎn)重要大鍛件鋼坯的方法，但是如果在重熔過程中電流、電壓不穩(wěn)定，則會(huì)形成波紋狀偏析。當(dāng)電流、電壓增高時(shí)，鋼液過熱，結(jié)晶速度減緩，鋼液中的溶質(zhì)元素在結(jié)晶前沿偏聚形成富集帶；當(dāng)電流、電壓減小時(shí)，熔質(zhì)元素偏聚程度減小，這種周期性的變化，便形成了波紋狀的偏析條帶。

       區(qū)域偏析在橫向低倍酸浸試片上呈分散的深色斑點(diǎn)狀，稱之為點(diǎn)狀偏析。

       枝晶偏析。它屬于微觀偏析。樹枝狀結(jié)晶與晶間微區(qū)成分的不均勻性，可能引起組織性能的不均勻分布。采用掃描電鏡（SEM)、波譜儀（WDS)、能譜儀（EDS)進(jìn)行微區(qū)觀察和成分分析可以檢出并闡明原因，一般通過高溫?cái)U(kuò)散加熱，鍛壓合理變形與均勻化熱處理可以消除或減輕其不良影響。