除了从转包顶部浇入铸型的尺寸较大的一次夹杂物以外，悬浮在金属液内的各种一次夹杂物都很小。各种一次及偏析夹杂物在初形成时，仅有几个微米大小。由于密度小、金属液的热对流和元素的扩散，这些微小的夹杂物在不断运动和长大，互相碰撞而聚合。能互相聚合或合并与否，取决于夹杂物的熔点、表面性质和温度等条件。一般来说，夹杂物的熔点低、体积小，和金属液之间的界面张力大，则容易聚合长大。否则，会形成孤立的或链球状的粘连一堆的夹杂物（见图10-20）。
图10-18 Mn—MnS状态图
图10-19 Fe—O二元状态图
几种夹杂物碰在一起会形成更复杂的化合物。如：
图10-20 铁合金中SiO2的形态
（a）孤立的单球；（b）多链球
复杂夹杂物的熔点低，因此可能被重新熔化，在高温下成为液态夹杂物。密度小、尺寸大的夹渣物会上浮，往往成不规则形状聚集在铸件上表面附近；密度和金属接近而形体小的夹渣物，多分散在铸件断面内，存在于晶内或晶界。
夹杂物的分布有如下规律：
（1）能作为金属非自发结晶核心的夹杂物多分布在晶内。
（2）高熔点的固态微小夹杂物，在金属的凝固区内，能为树枝晶所粘附的分布于晶内。否则分布在晶界。固态夹杂物能否同树枝晶粘附，取决于系统自由能的变化ΔF（见图10-21）。(www.xing528.com)
即应满足条件：
式中 σiC——夹杂物—晶体间的界面张力；
σLi——金属液—夹杂物间的界面张力；
σLC——金属液—晶体间的界面张力；
S2——夹杂物同晶体的粘附面积；
S1——夹杂物同金属液的接触面积。
满足式（10-18），夹杂物可被树枝晶粘附而陷入晶内。当σiC＞σLi+σLC时，则夹杂物被树枝晶推开，最后聚在晶界上。
图10-21 夹杂物粘附晶体示意图
（a）粘附后；（b）粘附前
L—液态金属；C—晶体；i—夹杂物
（3）低熔点夹杂物，如FeS等，在铸件结晶期呈液态，降低同残余铁液的界面张力，因此，沿晶界流散。在晶界上形成带尖角的薄膜状的二元或三元硫共晶。这对铸件机械性能是非常有害的，可引起脆性和热裂。
夹杂物越近似球形，对金属基体的机械性能影响越小。夹杂物呈尖角形，甚至包围晶粒沿晶界分布，对金属性能危害甚大，夹杂物越细小而分散，分布在晶内，则危害小。如前所述，非金属夹杂物对铸件的影响不全是坏的，也有好的一面。例如，能作为外来结晶核心的夹杂物，可细化晶粒，提高铸件的机械性能。如何进一步地利用非金属夹杂物的有益作用，控制其大小、形状和分布，消除和减轻其有害作用，仍是有待深入研究和解决的课题。
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