二、铸件中的缩孔和缩松讲解

二、铸件中的缩孔和缩松 Shrinkage void and Porosity
1、缩孔与缩松的形成 （1）缩孔（又称集中缩孔）
• 形成 • 形状：倒锥形 • 形成部位最后凝固处 • 易形成缩孔的合金：纯金属，共晶成分
的合金→逐层凝固
图2-4 缩孔形成过程
Fig.2-4 The formation of Shrinkage Void
The formation of Thermal Stress
Internal Stress,Deformation and
Crack of Casting
• 结论：铸件中厚的部分最后冷却，总是 受拉应力，反之，薄的部分受压应力。
• 热应力的预防：采用同时凝固的方法 （不管壁厚如何，同时一起收缩，可避 免热应力的产生）。
Internal Stress,Deformation and Crack of Casting
铸造内应力：铸件冷却时因固态收缩受 阻碍，在铸件内部产生的应力。
一、内应力的形成
类型— 热应力、机械应力 1、热应力
• 热应力的形成 • 形成原因—铸件的壁厚不均匀，冷却和
收缩先后不一致造成内应力。
图2-8 热应力的形成
• 适用的合金：普通灰口铸铁（缩孔缩松 倾向小），锡青铜
2、机械应力
二、铸件的变形与预防
Deformation of the Cast and Its Prevention
具有内应力的铸件处在一种不稳定的状 态— 它会通过适当的变形来减缓自身的 内应力，趋于一种稳定状态。
例1 T型型材的变形 例2 机架的变形 例3 机床床身
顺序凝固法的总体思路：合金的收缩不 可避免，可使缩孔形成在铸件外部的冒 口内（该处为最后凝固处）。
例1 定向凝固 例2 冷铁的应用
微观缩松的防止
加大冷速，减小液固二相线间的 距离，如采用金属型铸造。
采用压力铸造，液态模锻等工艺。 选用成分接近共晶点的合金。
§3 铸造内应力、变形和裂纹
（2）缩松（又称分散缩孔） 形状：宏观缩松—肉眼可见的微小
孔洞； 微观缩松—在显微镜下可见 形成部位：宏观缩松分布在铸件中 心轴线处或缩孔的下方； 形成原因：与糊状凝固有关； 易形成缩松的合金：液相线与固相 线距离大的合金，如锡青铜
宏观缩松和微观缩松的形成
2、缩孔和缩松的防止
防止缩孔和宏观缩松—采用“顺序凝固” 的方法。
预防铸件变形的措施
设计时使铸件结构的壁厚均匀，形 状对称。
铸造使采用同时凝固的工艺，但应 考虑到缩孔的问题。
采用反变形法（在模型上预先加一 个反变形量）。