文档介绍：概述
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第一节合金的铸造性能
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第二节砂型铸造
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第三节特种铸造
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第四节铸件的结构设计
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第一页，共121页。
1、何为铸造？熔炼金属金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间，称为中间凝固方式。中碳钢、高锰钢、白口铸铁等具有中间凝固方式。一般将铸件的凝固方式分为三种类型：逐层凝固方式、体积凝固（或称糊状凝固）方式和中间凝固方式。
体积凝固
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三、铸造合金的收缩
(一)收缩的概念
把液态合金在凝固和冷
却过程中，体积和尺寸
减小的现象称为合金的
收缩。它是铸造合金本
身的物理性质。收缩是
铸件中许多缺陷如缩
孔、缩松、裂纹、变形
和内应力等产生的基本
原因。
图9-4 温度梯度对凝固区域的影响
合金的收缩经历如下3个阶段
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分类：分为三类，液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
铸件温度降低
浇注温度
室温
凝固终止温度
开始凝固温度
液态收缩
凝固收缩
固态收缩
体积收缩
线收缩
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（二）影响收缩的因素
1. 化学成分的影响
常用合金中，铸钢的收缩率最大，灰铸铁最小。碳素钢随合碳量的增加凝固收缩率增加，而固态收缩率略减；灰铸铁中碳、硅含量越高，硫含量越低，收缩率越小。
2．浇注温度的影响
3．铸件结构与铸型条件的影响
浇注温度主要影响液态收缩。合金的浇注温度愈高，过热度愈大，液态收缩量愈大，则总收缩量相应增加。
铸件的实际收缩率比自由收缩率小。
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（三）铸件的缩孔和缩松
1．缩孔和缩松的形成
纯金属、共晶成分和凝固温度范围窄的合金，浇注后在型腔内是由表及里的逐层凝固。在凝固过程中，如得不到合金液的补充，在铸件最后凝固的地方就会产生缩孔.
图8-5 缩孔的形成过程示意图
第一节合金的铸造性能
第二十四页，共121页。
1．缩孔和缩松的形成
铸件最后凝固的收缩未能得到补足，或者结晶温度范围宽的合金呈糊状凝固，凝固区域较宽，液、固两相共存，树枝晶发达，枝晶骨架将合金液分割开的小液体区难以得到补缩所致。
(a) 锯齿形凝固前沿 (b) 形成液体小区 (c) 形成缩松
图8-6 缩松的形成过程
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（三）铸件的缩孔和缩松
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一定成分的合金，缩孔、缩松的数量可以相互转化，但其总容积基本一定，如图所示。
铁碳合金成分与体积收缩率的关系
防止缩孔和缩松的基本原则是：采用合理的工艺条件，使缩松转化为缩孔，并使缩孔移至冒口中。
（三）铸件的缩孔和缩松
2．缩孔和缩松的防止
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（1）按照顺序凝固原则进行凝固
是指采用各种工艺措施，使铸件上从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，从而实现由远离冒口的部分向冒口的方向顺序地凝固，如图所示，使缩孔转移到冒口中。
适用于收缩大或壁厚差别大，易产生缩孔的合金铸件，如铸钢、高强度灰铸铁、可锻铸铁等。
顺序凝固原则示意图
（三）铸件的缩孔和缩松
2．缩孔和缩松的防止
第一节合金的铸造性能
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（2）合理确定内浇道位置及浇注工艺
内浇道的引入位置应按照顺序凝固原则确定；浇注温度和浇注速度应根据铸件结构、浇注系统类型确定，慢浇有利于顺序凝固，有利于补缩，消除缩孔。
（三）铸件的缩孔和缩松
2．缩孔和缩松的防止
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（3）合理应用冒口、冷铁和补贴等工艺措施
冒口冷铁的作用
冒口，在铸件厚壁处和热节部位设置冒口，是防止缩孔、缩松最有效的措施。
冷铁，用铸铁、钢、铜等材料制成的激冷物。加大冷却速度，调节凝固顺序。
2．缩孔和缩松的防止
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（三）铸件的缩孔和缩松
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补贴：对于板件和壁后均匀的薄壁件，由于冒口的有效补缩距离所限，往往在铸铁的内部仍产生缩孔和缩松。若在铸件壁上部靠近冒口处增加一个楔形厚度，使铸件壁厚变成朝冒口铸件增厚的形状，即造成一个向冒口逐渐递增的温度梯度。所增加的楔形部分，称为“补贴”。
（3）合理应用冒口、冷铁和补贴等工艺措施
（三）铸件的缩孔和缩松
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