金屬從液態冷卻至室溫凝固收縮金相實驗顯微鏡
凝固收縮
一般收縮行為
爐內熔化的金屬液體積比較終生產出來的鑄件體積大得多
這給鑄造工人帶來一系列問題。
金屬從液態冷卻至室溫，涉及三種完全不同的收縮方式
1) 液態收縮。隨著溫度降低，金屬液經歷第一次收縮。這是一種
正常的熱收縮，與平時人們所觀察到的水銀溫度計冷卻時收縮現象
相同，金屬液體積隨溫度的降低而幾乎嚴格呈線性減小。
在鑄造情況下，金屬液的這種收縮通常不會帶來麻煩，額
外的金屬液補充這種小體積收縮并不困難。通常當填充鑄型時，凝
固就開始了，那么如果稍微增加澆注時間，人們不會注意到這種收
縮。另外，這種體積收縮也可以通過冒口內液面的輕微下降得到補
充。
2) 凝固收縮。凝固收縮和液態收縮完全不同，這種收縮發生在凝
固點，通常是由于固態金屬密度比液態金屬密度大而引起的。大量
金屬與凝固相關的收縮參數。這種收縮會引起許多問題，包括：①
“補縮需求”，即需要通過金屬液或固態金屬的移動來補償凝固收
縮過程；②“縮孔”，是有效補縮失敗的結果。本章將對此進行詳
細地論述。
3) 固態收縮。較后階段的固態收縮會引起一系列問題。隨著冷卻
進行，鑄件有連續減小其尺寸的傾向，但鑄件很少能自由地收縮。
鑄件的收縮多少會受到模具或者鑄件已經凝固和冷卻部分的約束，
這些約束總會導致鑄件比完全自由收縮時的體積大，因此鑄件必須
承受一定的塑性拉伸。這需要加大鑄型設計尺寸(“收縮余量”或
者“模具余量”)，而這個尺寸難以定量確定，因此將給模具尺寸
設計帶來困難。固態收縮時的鑄型約束也會導致很多局部問題，比
如鑄件的熱裂。
