铸造合金影响收缩性的原因问题有哪些？

铸造合金从液态凝同和冷却至室温过程中，其体积和尺寸减少的现象称为收缩性。包括液态收缩、凝固收缩、固态收缩三个阶段。液态收缩是金属液由于温度的降低而发生的体积缩减。凝固收缩是金属液凝固（液态转变为同态）阶段的体积缩减。液态收缩和凝固收缩表现为合金体积的缩减，通常称为“体收缩”。固态收缩是金属在固态下由于温度的降低而发生的体积缩减，固态收缩虽然也导致体积的缩减，但通常用铸件的尺寸缩减量来表示，故称为“线收缩”。

铸件收缩不仅影响尺寸，还会使铸件产生缩孔、疏松、内应力、变形和开裂等缺陷，故铸造用材料的收缩率越小越好。收缩直接影响铸件的质量。液态收缩和凝固收缩若得不到补足，会使铸件产生缩孔和缩松缺陷，固态收缩若受到阻碍会产生铸造内应力，导致铸件变形开裂。

1、缩孔和缩松

缩孔是由于金属的液态收缩和凝固收缩部分得不到补足时，在铸件的最后凝固处出现的较大的集中孔洞。缩松是分散在铸件内的细小的缩孔。缩孔和缩松都能使铸件的力学性能下降，缩松还能使铸件在气密性试验和水压试验时出现渗漏现象。生产中可通过在铸件的厚壁处设置冒口的工艺措施，使缩孔转移至最后凝固的冒口处，从而获得完整的铸件。冒口是多余部分，切除后便获得完整、致密的铸件；也可以通过合理地设计铸件结构，避免铸件局部金属积聚，来预防缩孔的产生。

2、变形与开裂

铸件在凝固后继续冷却过程中，若固态收缩受到阻碍就会产生铸造内应力，当内应力达到一定数值时，铸件便产生变形甚至开裂。铸造内应力主要包括收缩时的机械应力和热应力两种，机械应力是由铸型、型芯等外力的阻碍收缩引起的内应力；热应力是铸件在冷却和凝固过程中，由于不同部位的不均衡收缩引起的内应力。

生产中为减小铸造内应力，经常从改进铸件结构和优化铸造工艺入手，如铸件的壁厚应均匀，或合理地设置冷铁等工艺措施，使铸件各部位冷却均匀，同时凝固，从而减小热应力；铸件的结构尽量简单、对称，这样可减小金属的收缩受阻，从而减小机械应力。

影响收缩率的因素分内部和外部条件。

（1）合金的种类和成分

合金的种类和成分不同，其收缩率不同，铁碳合金中灰铸铁的收缩率小，铸钢的收缩率大。下图为常用铸造合金的线收缩率。

（2）工艺条件

金属的浇注温度对收缩率有影响，浇注温度越高，液态收缩越大。铸件结构和铸型材料对收缩也有影响，型腔形状越复杂、铸型材料的退让性越差，对收缩的阻碍越大。当铸件结构设计不合理，铸型材料的退让性不良时，铸件会因收缩受阻而产生铸造应力，容易产生裂纹。

无论是金属材料还是塑胶材料，在断口形貌观察上，一般来说是先宏观再微观。

对于金属结构件材料，常常由于存在内部残余应力，以及疲劳损伤、存在杂质、表面缺陷等，容易存在微裂纹。微列纹在残余应力或外部应力持续作用下，向两边延展，当达到某一程度，造成整体脆性断裂。因此，一般来说，最初微裂纹的位置由于双边都是刚性的材料，会存在摩擦，形成较其他位置光滑，而最后断裂的位置表面粗糙。

在初步的宏判断之后，更进一步的，应该使用显微镜及扫描电镜SEM做微观断口形貌观察。

从提供的图片上看，可能的薄弱优先断裂位置如下图。

具体的，帆泰检测对于金属、非金属材料的断口形貌分析上是相当专业的，不妨可以电话咨询帆泰检测的专家，可以及早的改进设计，消除隐患。

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