铸件在液态,凝固和固态下继续冷却过程中所产生的体积减小现象称为收缩。收缩是铸件的许多缺陷,如缩孔,缩松,热烈,应力变形和冷裂产生的基本概念。为衡量铸件的收缩有两个指标: (1)体积收缩率;(2)线收缩率;
液态金属浇入铸形后,从浇注温度冷却到保温都经历了三个互相关联的收缩阶段。 (1)液态收缩阶段金属体积收缩表现为形腔内液面的降低 ;
(2)凝固收缩阶段取决于结晶温度范围。液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的基本原因 (3)固态收缩阶段通常表现为铸件外形尺寸的减少,一般用线收缩率表示。它对铸件的形状和尺寸精度很大,也是铸件产生应力,变形和裂纹等缺陷的基本原因。 金属的总体收缩为上述三个阶段收缩之和。 2 铸件的实际收缩
前面所说的收缩为自由收缩,它只考虑了金属自身的成分,温度和相变的影响,实际铸件是受阻收缩,它还受到以下几种阻力: (1)铸形表面的摩擦阻力;
(2)热阻力,铸件各部分收缩时彼此制约产生的阻力。 (3)机械阻力,铸件收缩时,受到铸形和形芯的阻力。
因此,生产中采用的收缩率是铸造收缩率(或称铸件线收缩率)是包括了各种阻力在内的实际收缩率。 3 铸件的缩孔和缩松
液态金属在凝固过程中,由于液态收缩和凝固收缩,往往在铸件最后凝固的部位出现大而集中的孔洞,称缩孔;细小而分散的孔洞称为分散性缩孔,简称缩松。
(1) 缩孔:形成的基本条件是金属在恒温或很窄的温度范围内结晶,铸件由表及里逐层凝固。 (2)缩松:形成的基本原因是金属的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩。基本条件是金属的结晶温度范围较宽,呈体积凝固方式(也称为糊状凝固方式)。 (3)影响缩孔,缩松形成因素: 1)金属的成分;
2)浇注条件和铸形性质; 3)补缩压力和铸件结构;