方矩管在退火或正火过程中，会由于加热或冷却不当从而出现一些与预期目的相反的组织，造成缺陷。一般常见缺陷有：

    （一）黑脆

    碳素工具钢或低合金工具钢在退火后，有时发现硬度虽然很低，但脆性却很大，一折即断，断口呈灰黑色，所以叫黑脆。方矩管的金相组织特点是部分渗碳体转变成石墨，发现黑脆的工具不能返修。

    （二）反常组织

    在亚共析钢中，在先共析铁素体晶界上有粗大的渗碳体存在，珠光体片间距也很大。在过共析钢中，在先共析渗碳体周围有很宽铁素体条，而先共析渗碳体网也很宽出现反常组织的原因是：当亚共、析钢或过共析钢退火时，在Ar1点附近冷却过慢，特别在略低于Ar1点的温度下长期停留。这种组织的形成过程是待先共析相析出后，在后续的珠光体转变中，铁素体或渗碳体自由长大，而形成游离酌铁素体或渗碳体。结果在亚共析钢中出现非共析渗碳体，而在过共析钢中出现游离铁素体。这和正常组织相反，因而称为反常组织。反常组织将造成淬火软点，出现这种组织时应进行重新退火消除。

    （三）球化不均匀

    钢球化退火后所得的碳化物球化不均匀组织。二次渗碳体呈粗大块状分布，形成原因为球化退火前并没有消除网状渗碳体，在球化退火前集聚而成。消除方法是进行正火和一次球化退火。

    （四）过烧

    由于加热温度过高，出现晶界氧化，甚至晶界局部熔化，从而造成方矩管报废的状况。

    （五）粗大魏氏组织

    退火或正火钢中出现粗大魏氏组织的主要原因是由于加热温度过高所造成的。由魏氏组织的形成规律得知，当奥氏体晶粒较细时，只有含碳量范围很小的钢，在适当冷却速度范围内冷却时才出现魏氏组织。当奥氏体晶粒很粗大时，出现魏氏组织的含碳量范围扩大，且在冷却速度较低时才能出现魏氏组织，为了消除魏氏组织，可以采用稍高于Ac3的加热温度，即使先共析相完全溶解，又不使奥氏体晶粒粗大，而根据钢的化学成分采用较快或较慢的冷却速度冷却。对于魏氏组织严重的，可以采用前述的双重正火来消除。

    （六）硬度过高

    中高碳钢退火的重要目的之一是降低硬度，便于切削加工，因而对退火后的硬度有一定要求，但是如果退火时加热温度过高，冷却速度过块，特别是合金元素高、过冷奥氏体稳定的方矩管，就会出现索氏体、屈氏体、甚至贝氏体、马氏体组织。因而硬度高于规定的硬度范围。为了获得所需硬度，应重新进行退火。

    （七）网状组织

    网状组织主要是由于加热温度过高，冷却速度过慢所引起的。因为网状铁素体或渗碳体会降低钢的机械性能，特别是网状渗碳体，在后继淬火加热时很难消除，因此必须严格控制，一般采取重新正火的办法来消除方矩管的网状组织。