铸件的缩孔与缩松

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1、§2铸件的缩孔和缩松铸件凝固时因液态收缩和凝固收缩使铸件最后凝固部位出现孔洞，容积大而集中的称集中缩孔（缩孔），小而分散的称分散缩孔（缩松）。一形成机理1缩孔合金性质不同，缩孔形成的机理各异。1）凝固过程中无体积膨胀合金如铸钢、白口铸铁、铝合金等。浇铸后，型壁传热、逐层凝固、液态收缩和凝固收缩大于固态收缩。如无补偿，则在最后凝固部位出现缩孔。2）有体积膨胀的合金（灰铁、球铁）自补缩能力：灰铁共晶凝固过程中，片状石墨尖端在共晶液中优先长大，其产生的体积膨胀绝大多数直接作用在初生奥氏体枝晶或共晶团的液体上，并推动液体通过枝晶间的通道去补缩由于液态和固态收缩所形成的小孔洞

2、。缩前膨胀：石墨长大所产生的膨胀压力通过奥氏体或共晶团最终作用在铸型表面，使型腔扩大的现象。灰铁的共晶凝固倾向于中间凝固方式，凝固中期已有完全凝固的外壳，能承受一定的石墨化膨胀压力，所以其缩前膨胀可忽略不计。故其产生缩孔的倾向小。只有当液态收缩和凝固收缩之和大于石墨化膨胀和固态收缩之和才会产生缩孔。球铁共晶凝固呈糊状凝固方式，凝固期间无坚固外壳。如铸型刚度不够，则使型腔扩大，故球铁缩前膨胀比灰铁大很多。当球铁液态收缩、凝固收缩和型腔扩大之和大于石墨化膨胀和固态收缩之和时，铸件将产生缩孔。总结：灰铸铁：石墨化膨胀产生的膨胀压力绝大部分直接作用在液体上（共晶团或A枝晶之

3、间的），小部分作用在铸型型壁上。球铁：石墨化膨胀产生的膨胀压力一小部分直接作用在液体上（共晶团或A枝晶之间的），绝大部分作用在铸型型壁上。2缩松铸件凝固后期，最后凝固的残余金属液，由于温度梯度小，会按同时凝固原则凝固，即金属液中形成许多细小的晶粒。当晶粒长大互相连接后，将剩余金属液分割成互不相通的小熔池。这些小熔池在随后的凝固过程中得不到金属液的补充，就形成缩松。缩松按其分布状态分三种：弥散缩松、轴线缩松、局部缩松。二缩孔位置的确定等固相线法＋内切圆法1等固相线法此法一般用于形状比较简单的铸件。假定铸件各向冷却速度相等，按逐层凝固方式凝固，凝固层始终与冷却表面平行且

4、铸件顶部不凝固。2内切圆法常用来确定铸件相交壁处的缩孔位置。铸件两壁相交处的内切圆直径大于相交壁的任一壁厚，此内切圆称为热节（铸件的厚大部位，贮存的热量多、冷却的速度慢）。由于内角处散热慢，故实际热节应偏向内角一侧。内切圆直径可放大10-30mm。即：d热节=d内切+（10~30）作业题：普通粘土砂型铸造时(紧实率一般)，为什么灰铸铁件设置小冒口或无冒口，而球墨铸铁件要设置大冒口？（灰铸铁中间凝固，球墨铸铁糊状凝固。从缩前膨胀方面考虑。灰铸铁、球墨铸铁铸型刚度大时，都有自补缩能力。）思考题：缩孔和缩松产生的条件有何不同？（结晶温度范围窄的合金易产生缩孔，结晶温度范围

5、宽的合金易产生缩松P118。逐层凝固的合金易产生缩孔，糊状凝固的合金易产生缩松P112。）