Слитки для свободной ковки получают заливкой жидкого металла в изложницу обычно сверху. Металл, заполнивший изложницу, затвердевает не сразу и в разных частях не одновременно, поэтому строение слитка не однородно.
Так как разница температур жидкого металла и стенок изложницы в первый момент заливки самая большая, то вследствие большой скорости охлаждения на поверхности слитка образуется тонкий плотный слой мелкозернистого строения — зона. Металл этой зоны слитка имеет лучшие механические свойства.
Зона 2 образуется при дальнейшем затвердевании слитка. Поскольку скорость охлаждения уменьшается, кристаллы растут медленнее и ориентируются перпендикулярно стенкам изложницы. Металл этой зоны слитка обладает относительно высокими механическими свойствами.
Зона 3 состоит из крупных кристаллических образований, имеющих древовидное строение, так называемых дендритов, направленных перпендикулярно стенкам изложницы.
Зона 4 — осевая часть слитка, состоящая из неориентированных крупных дендритов, располагающихся беспорядочно, в виде дендритнопутаной структуры. Механические свойства металла этой зоны (сопротивление разрыву, относительные удлинение и сжатие) низкие.
«Свободная ковка», Я.С. Вишневецкий