尺寸较大而且集中的孔洞称为集中缩孔,简称缩孔;分散而细小的孔洞称为分散性缩孔,简称缩松。缩孔和缩松通常出现在铸件最后凝固的部位(见图)。
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. 工学 . 机械工程 . 机械工程基础 . 〔机械制造基础〕 . 〔成形制造〕 . 铸造成形 . 铸造缺陷缩松缩孔
/shrinkage porosity/shrinkage cavity/
最后更新 2023-12-22
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铸造合金在凝固过程中, 因液态收缩和凝固收缩得不到合金液的有效补缩而产生的孔洞。
- 英文名称
- shrinkage porosity/shrinkage cavity
- 所属学科
- 机械工程
对于纯金属、共晶成分合金和结晶温度范围较窄的合金,铸件容易由表及里逐层凝固,铸件表面凝固一层硬壳,包住内部的液态金属。当内部合金的液态收缩和凝固收缩超过硬壳的固态收缩时,在铸件最后凝固的地方产生缩孔。
对于结晶温度范围较宽的合金,通常按体积凝固的方式凝固。凝固区域宽,晶体容易发展成发达的树枝晶。当固相达到一定体积分数(约占70%)时,尚未凝固的液体被分割成一个个互补相通的小熔池。在随后的冷却过程中,由于熔池金属液态收缩和凝固收缩之和大于其固态收缩,出现的细小孔洞得不到外部合金液的补充而形成分散性的细小缩孔,即缩松。
缩松缩孔的存在,将减少铸件的有效受力面积,并在尖角处产生应力集中,导致裂纹的出现,显著降低其力学性能。同时,由于铸件的连续性被破坏,使铸件的气密性、耐蚀性等性能显著降低。因此,缩松缩孔是铸件的主要缺陷之一,应予以防止。
防止铸件中产生缩孔和缩松的基本原则是针对该合金的收缩和凝固特点制定正确的铸造工艺,使铸件在凝固过程中建立良好的补缩条件,尽可能地使缩松转化成缩孔,并使缩孔集中出现在最后凝固的冒口中,以获得无缺陷的铸件。具体可以通过控制凝固顺序,采用合适的浇注系统和浇注工艺,运用冒口、补贴和冷铁以及加压补缩等方法来防止缩松缩孔的产生。
条目图册
扩展阅读
- 徐洲,姚寿山.材料加工原理.北京:科学出版社,2002.
- 安阁英.铸件形成理论.北京:机械工业出版社,1990.