金属的缩孔与缩松
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18
（一）影响缩孔与缩松的因素 （）防止铸件产生缩孔和缩松的途径
19
金属的性质； 铸型的冷却能力； 浇注温度与浇注速度； 铸件尺寸； 补缩能力。
20
顺序凝固 同时凝固 使用冒口、补贴和冷铁
21
温度
纵向温度分布曲线
冒口
浇口
距离
顺序凝固方式示意图
22
温度
纵向温度分布曲线
a）
b）
c）
图11-14 二元合金收缩过程示意图
a）合金相图 b）有一定结晶温度范围的合金 c）恒温凝固的合金
4
V液＝V液（T浇－TL ) 100％
V凝＝V (LS)＋V（LS（） TL－TS ) 100％
V固＝V固 （TS T0 ) 100％
5
金属从浇注温度冷却到室温所产生的体收缩为 液态收缩、凝固收缩和固态收缩之和，即:
εV总＝εV液＋εV凝＋εV固
其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩 孔和缩松的基本原因 。
6
缩孔 缩松
7
a）明缩孔
b）凹角缩孔 部缩孔
c）芯面缩孔
d）内
8
常出现于纯金属、共晶成分合金和结晶温 度范围较窄的以层状凝固方式凝固的铸造 合金中；
多集中在铸件的上部和最后凝固的部位； 铸件厚壁处、两壁相交处及内浇口附近等 凝固较晚或凝固缓慢的部位（称为热节）， 也常出现缩孔；
一、金属的收缩 二、缩孔与缩松的分类及特征 三、缩孔与缩松的形成机理 四、影响缩孔与缩松的因素及防止措施
2
三个阶段
液态收缩阶段 凝固收缩阶段 固态收缩阶段
3
温
度 /℃
T浇
温 度 /℃
m
温
度
/℃
液态收缩
n
凝固收缩
I II III
I I固I 相I收II 缩
A
n mB
成分/％
体收缩率/％
体收缩率/％
I
II
内浇道
冷铁
III 距离
同时凝固方式示意图
23
24
25
碳的质量分数 wC / ％
2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
εV液（T浇＝1400℃）/% 0.6 1.4
2.3
3.4 4.6
εV液（T浇－TL＝100℃） /%
1.5
1.7
1.8
2.0 2.1
26
碳的质量分数 wC/ ％
2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
14
缩孔的形成 缩松的形成
15
纯金属、共晶成分合金和结晶温度范围窄 的合金，在一般铸造条件下按由表及里逐 层凝固的方式凝固。由于金属或合金在冷 却过程中发生的液态收缩和凝固收缩大于 固态收缩，从而在铸件最后凝固的部位形 成尺寸较大的集中缩孔。
16
铸件中缩孔形成过程示意图
17
结晶温度范围较宽的合金，一般按照体积凝 固的方式凝固，凝固区内的小晶体很容易发展成 为发达的树枝晶。当固相达到一定数量形成晶体 骨架时，尚未凝固的液态金属便被分割成一个个 互不相通的小熔池。在随后的冷却过程中，小熔 池内的液体将发生液态收缩和凝固收缩，已凝固 的金属则发生固态收缩。由于熔池金属的液态收 缩和凝固收缩之和大于其固态收缩，两者之差引 起的细小孔洞又得不到外部液体的补充，便在相
白口铸铁 5.1 4.6 4.2 3.7 3.3 凝固收缩
率
εV凝 /％
灰铸铁 4.3 2.8
1.4
-0.1 -1.5
27
缩孔尺寸较大，形状不规则，表面不光滑。
9
缩松多出现于结晶温度范围较宽的合金中； 显微缩松一般出现在枝晶间和分枝之间； 常分布在缩孔附近或铸件厚壁的中心部位；
10
体？积凝固
层？状凝凝固固
A
B
m
n
11
体树缩积枝松凝晶固 TL
G TS
层胞缩状 孔凝晶固
TL
G
TS
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铸件热节处的缩孔与缩松
（一）影响缩孔与缩松的因素 （）防止铸件产生缩孔和缩松的途径
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金属的性质； 铸型的冷却能力； 浇注温度与浇注速度； 铸件尺寸； 补缩能力。
20
顺序凝固 同时凝固 使用冒口、补贴和冷铁
21
温度
纵向温度分布曲线
冒口
浇口
距离
顺序凝固方式示意图
22
温度
纵向温度分布曲线
a）
b）
c）
图11-14 二元合金收缩过程示意图
a）合金相图 b）有一定结晶温度范围的合金 c）恒温凝固的合金
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V液＝V液（T浇－TL ) 100％
V凝＝V (LS)＋V（LS（） TL－TS ) 100％
V固＝V固 （TS T0 ) 100％
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金属从浇注温度冷却到室温所产生的体收缩为 液态收缩、凝固收缩和固态收缩之和，即:
εV总＝εV液＋εV凝＋εV固
其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩 孔和缩松的基本原因 。
6
缩孔 缩松
7
a）明缩孔
b）凹角缩孔 部缩孔
c）芯面缩孔
d）内
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常出现于纯金属、共晶成分合金和结晶温 度范围较窄的以层状凝固方式凝固的铸造 合金中；
多集中在铸件的上部和最后凝固的部位； 铸件厚壁处、两壁相交处及内浇口附近等 凝固较晚或凝固缓慢的部位（称为热节）， 也常出现缩孔；
一、金属的收缩 二、缩孔与缩松的分类及特征 三、缩孔与缩松的形成机理 四、影响缩孔与缩松的因素及防止措施
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三个阶段
液态收缩阶段 凝固收缩阶段 固态收缩阶段
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温
度 /℃
T浇
温 度 /℃
m
温
度
/℃
液态收缩
n
凝固收缩
I II III
I I固I 相I收II 缩
A
n mB
成分/％
体收缩率/％
体收缩率/％
I
II
内浇道
冷铁
III 距离
同时凝固方式示意图
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碳的质量分数 wC / ％
2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
εV液（T浇＝1400℃）/% 0.6 1.4
2.3
3.4 4.6
εV液（T浇－TL＝100℃） /%
1.5
1.7
1.8
2.0 2.1
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碳的质量分数 wC/ ％
2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
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缩孔的形成 缩松的形成
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纯金属、共晶成分合金和结晶温度范围窄 的合金，在一般铸造条件下按由表及里逐 层凝固的方式凝固。由于金属或合金在冷 却过程中发生的液态收缩和凝固收缩大于 固态收缩，从而在铸件最后凝固的部位形 成尺寸较大的集中缩孔。
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铸件中缩孔形成过程示意图
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结晶温度范围较宽的合金，一般按照体积凝 固的方式凝固，凝固区内的小晶体很容易发展成 为发达的树枝晶。当固相达到一定数量形成晶体 骨架时，尚未凝固的液态金属便被分割成一个个 互不相通的小熔池。在随后的冷却过程中，小熔 池内的液体将发生液态收缩和凝固收缩，已凝固 的金属则发生固态收缩。由于熔池金属的液态收 缩和凝固收缩之和大于其固态收缩，两者之差引 起的细小孔洞又得不到外部液体的补充，便在相
白口铸铁 5.1 4.6 4.2 3.7 3.3 凝固收缩
率
εV凝 /％
灰铸铁 4.3 2.8
1.4
-0.1 -1.5
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缩孔尺寸较大，形状不规则，表面不光滑。
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缩松多出现于结晶温度范围较宽的合金中； 显微缩松一般出现在枝晶间和分枝之间； 常分布在缩孔附近或铸件厚壁的中心部位；
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体？积凝固
层？状凝凝固固
A
B
m
n
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体树缩积枝松凝晶固 TL
G TS
层胞缩状 孔凝晶固
TL
G
TS
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13
铸件热节处的缩孔与缩松