下载文档原格式
铸件缩孔缩松产生的原因
一、金属铸件缩孔缩松的原因
1、模具质量不合格：模具的表面没有经过预处理，工作表面毛糙度不够，加工精度不高，导致熔模渗入的位置不正确，从而影响铸件缩孔的精度。
2、砂芯质量不合格没有经过预处理或抛光处理，表面毛糙度不均，加工精度低，砂芯内部出现裂纹，导致不同部位的造型不稳定，从而影响铸件缩孔的精度。
3、工艺条件不合理：模具配套不当，熔模温度过高或过低，模具保温不足，充型压力不足，熔模渗入缓慢，从而影响铸件缩孔的精度。
4、冷却不当：铸件出模后，冷却时间过长或过短，容易出现开裂现象，从而影响铸件缩孔的精度。
二、金属铸件缩孔缩松的改善措施
1、严格模具质量：采用高强度的整体钢，并且经过精密加工，表面经过研磨抛光，以保证熔模渗入的位置准确，从而提高铸件缩孔的精度。
2、严格砂芯质量：采用高质量的砂芯，经过彻底的预处理，能够保证砂芯表面毛糙度均匀，加工精度高，避免出现裂纹，从而确保缩孔的精度。
3、调整熔模温度：严格控制熔模的温度，熔模温度过高可以导致金属分子值过大，熔态液体容易流失。
F铸造oundry热加工热处理/锻压/铸造2011年第15期69铸钢件缩孔和缩松的形成与预防宁夏天地奔牛实业集团有限公司（石嘴山753001）王福京缩孔和缩松从本质上来说，是因为型内的金属产生收缩而引起的，但是不同种类的金属，其形成缩孔和缩松的机理有所不同。
1.产生机理从铸钢件角度来分析，钢液注满型腔后，由于型壁的传热作用，型内钢液形成自型壁表面至铸件壁厚中心温度逐渐升高的温度梯度。
随着型壁传热作用不断地进行，型内钢液温度不断降低。
当与型壁表面接触的钢液温度降至凝固温度时，铸件的表面就开始凝固，并形成一层固体状态的硬壳。
如果这时浇注系统已经凝固，那么硬壳内处于液体状态的钢液就与外界隔绝。
当型内钢液温度进一步降低时，硬壳内的钢液一方面因温度降低而产生液态收缩，另一方面由于硬壳的传热作用，使与硬壳接触的钢液不断结晶凝固，从而出现凝固收缩。
这两种收缩的出现，将使硬壳内钢液液面下降。
与此同时，处于固体状态的硬壳，也因温度的降低而产生固态收缩，对于铸钢件来说，由于液态收缩和凝固收缩的总和是大于固态收缩的，因此在重力作用下，硬壳内钢液液面将下降，并且与上部硬壳脱离接触。
随着型内钢液温度不断地降低和硬壳内钢液不断地凝固，硬壳越来越厚，而钢液越来越少。
当铸件内最后的钢液凝固后，铸件上部的硬壳下面就会出现一个孔洞，这个孔洞即为缩孔。
虽然凝固后的铸件自高温状态冷却至室温时，还将产生固态收缩，从而使整个铸件和其内部缩孔的体积稍有减小，但并不会改变缩孔体积与铸件体积的比值。
由于凝固层厚度的增加和钢液的减少是不断进行的，因而从理论上来说，缩孔的形状是漏斗状的。
并且因残存的钢液凝固时不能得到补缩，所以在产生缩孔的同时，往往也伴随着缩松的出现。
用肉眼能直接观察到的缩孔为宏观缩孔，而借助于放大镜或将断面腐蚀以后才能发现的缩孔为微观缩孔。
一般情况下，宏观缩孔可以用补焊的手段来解决，而微观缩孔就无法处理了，一般都是成片出现的微小孔洞。
铸件缩孔、缩松有何区别？如何解决？在铸造生产中，铸件气孔和铸件缩孔有时是伴生的，有时是独立存在。
当出现气孔和缩孔时，我们要快速的判断出缺陷是气孔还是缩孔对于解决问题十分必要。
气孔类缺陷与防治方法在铸造生产中，孔洞类缺陷是常见缺陷，也是给铸造厂造成损失比较大的缺陷之一。
孔洞类缺陷分为气孔和缩孔。
气孔多为由于金属液中侵入、裹入、卷入气体所至。
铸件气孔出现在铸件上的位置不同，其产生的原因也不同。
这就要求我们的铸造技术员在判断气孔缺陷病因时，要掌握各类气孔发生的原理，具有什么样的特征。
只有如此才能对症下药，将出现的气孔缺陷解决掉。
气孔特征：（1）卷入气孔：金属液在充型过程中因卷入气体而在铸件内形成气孔，多呈孤立存在的圆形或椭圆形大气孔，位置不固定，一般偏铸件中上部。
（2）侵入气孔：由型、芯、涂料、芯撑、冷铁产生的气孔侵入铸件表层而形成气孔，多呈梨形或椭圆形，尺寸较大，孔壁光滑，表面多呈氧化色。
（3）反应气孔：由金属液内部某些成分之间或金属液与型、芯在界面上发生化学反应而形成群分布的气孔。
位于铸件表层的针头形或腰圆形反应气孔称为表面针孔与皮下气孔，由金属液与型、芯涂料发生界面反应所至；分散或成群分布在铸件整个断面上或某个局部区域的针头反应气孔。
形成原因：（1）由于炉料潮湿、锈蚀、油污、气候的潮湿，熔练工具和浇包未烘干，金属液成分不当，合金液为精炼与精炼不足，使金属液中含有大量气体或气体物质，导致在铸件中析出气孔或反应气孔。
（2）型、芯未充分烘干，透气性差，通气不良，含水分和发气物质过多，涂料未烘干或含发气成分过多，冷铁、芯撑有锈斑、油污或未烘干，金属型排气不良，在铸件中形成侵入气孔。
（3）浇注系统不合理，浇注和充型速度过快，金属型排气不良，使金属液在浇注和充型过程中产生紊流、涡流或断流而卷入气体，在铸件中形成卷入性气孔。
（4）合金液易可吸气，在熔炼和浇注过程中未采取有效的精炼、保护和净化措施，使金属液中含有大量气体、夹渣和夹气成分，在充型和凝固过程中形成析出气孔和反应气孔。
铸钢缩孔和缩松产生的原因及预防措施！展开全文原创铸造老陆铸造工业网今天在铸造生产中，铸钢件出现缩孔、缩松的概率远远大于铸铁件。
因为铸铁件由于碳高，会有石墨膨胀对铸件进行补缩，而铸钢件碳含量低，石墨补缩非常弱，碳越低的铸钢件，越没有石墨补缩。
因此，缩孔、缩松就成为铸钢件的常缺陷。
那么在生产中怎样预防铸钢件的缩孔和缩松呢？这就需要我们铸造人充分了解铸钢件产生缩孔和缩松的原因，知道原因才能有针对性的进行预防。
铸钢件之所以出现缩孔、缩松，根本原因是钢液的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩。
这是铸钢件固有特征。
下面我们看一下铸钢件缩孔和缩松的形成示意图：通过上面的铸钢浇注凝固示意图我们看到，在浇注刚结束时，铸型内的钢液随着温度的下降而收缩，这时候铸件本体可以从内浇道得到液体补充，所以，在这期间铸型内一直充满着液体。
而当型壁表面的钢液温度下降到液相线温度时，铸件开始凝固，形成一层硬壳，如果在这个时候内浇道凝固，则硬壳内的钢液处于封闭状态。
随着温度继续降低，钢液继续发生液态收缩和凝固收缩，铸件早已凝固的硬壳也将发生固态收缩。
在大多数情况下铸件的液态收缩和凝固收缩要大于固态收缩，因此在钢液自身重力作用下，液面将脱离硬壳的顶层而出现下降。
钢液凝固继续进行，随着硬壳的增厚，液面不断面下降。
直到全部凝固后，铸件上部就形成带有一定真空度的漏斗形缩孔。
我们来观察上图所显示的情况，在大气压力的作用，处于高温状态但强度很低的顶部硬皮，将可能向缩孔方向凹陷进去，最终形成我们上面图形上面的E图形状。
在实际生产中，铸件顶部硬皮往往太薄或不完整，因而缩孔的顶部通常和能大气相通。
铸件凝固后期，在其最后凝固部分的残余钢液中，由于温度梯度小，金属液将同时凝固，即在钢液中出现许多细小的晶粒，当晶粒长大互相连接后，将剩余的钢液分割成互不相通的小熔池。
这些小熔池在进一步冷却和凝固时得不到液体的补缩，会产生许多细小的孔洞，这就是缩松。
缩松按糨的分布情况一般分为三种：一、弥散缩松，这种缩松是指细小的孔洞均匀分布在铸件的大部分体积内，易在结晶温度范围宽的合金铸件的冷却缓慢的厚大部位处产生。
2019年第2期热加工79F锻造与铸造orging &Casting铸铁件缩松、缩孔、凹陷缺陷的原因分析与防止方法■王姗姗，程凯，靳宝，赵新武摘要：结合生产实践，依据缩松、缩孔、凹陷等缺陷的特征分类，整理了产生的原因，以及采取的纠正预防措施。
有关书籍对缩松、缩孔的产生均有阐述，只是进一步结合几种材质作了补充和整理，以求不断地完善。
关键词：缩松；缩孔；原因分析；防止方法一、缩松1. 特征在铸件内部有许多分散小缩孔，其表面粗糙，水压试验时渗水。
典型案例如图1～图5所示。
发现方法：用机械加工、磁粉探伤可发现。
2. 原因分析（1）工艺设计不合理。
铸件的结构、形状及壁厚的影响。
孤立热节多，尺寸变化太大，厚断面得不到足够的补缩。
（2）浇注系统、冷铁、冒口设计不合理，冒口的补缩效果差。
（3）浇注温度不合理，温度太高或太低均会影响冒口的补缩效果。
（4）铸型紧实度低，铸型刚度差。
石墨化膨胀造成型腔扩大，铸件收缩时由于补缩不足形成缩松。
图1 缩松图2 硅钼球铁4mm处缩松图4 硅钼材质蜂窝状显微缩松图3 高镍奥氏体球铁的缩气孔图5 接触热节产生的缩松图6 鸭嘴顶冒口2019年 第2期 热加工80F锻造与铸造orging &Casting（5）碳、硅含量低，磷含量较高；凝固区间大。
硅钼和高镍球墨铸铁对碳、硅含量和氧化铁液的敏感性特大，铁液严重氧化或碳、硅量低时，易出现显微缩松。
即便在薄壁处也容易出现缩松（见图2、图3、图4）。
（6）孕育不充分，石墨化效果差。
（7）残余镁量和稀土量过高。
钼含量较高时也会增加显微缩松。
（8）浇注速度太快。
（9）炉料锈蚀，氧化铁多。
（10）铁液在电炉内高温停放时间太长，俗称“死铁水”，造成严重氧化。
（11）冲天炉熔炼时底焦太底，风量太大，元素烧损大，铁液严重氧化。
（12）冒口径处形成接触热节产生缩松（见图5）。
（13）压箱铁不够（或箱卡未锁紧，箱带断裂等），浇注后由于涨箱造成缩松。
缩孔与缩松缩孔缩松机械114硕陈聪概述· 缩孔和缩松是熔模铸件常见缺陷之一。
熔模铸件的生产特点是当灼热的钢液浇注到高温的型壳中，铸件从冷却凝固直到冷至室温，将产生三种收缩，即液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
这是合金重要的铸造性能之一。
其液态收缩和凝固收缩决定了铸件在最后凝固的地方产生缩孔和缩松的大小与分布，固态收缩使铸件产生残余应力，可能引起变形，甚至裂纹。
缩孔的孔洞。
一是什么？· 定义：液态金属凝固过程中由于体积收缩所形成· 特征：分布特征为集中缩孔，缩孔形状不规则，表面粗糙，产生在铸件热节和最后凝固部位，常伴有粗大树枝晶、夹杂物、气孔、裂纹、偏析等缺陷。
· 鉴别方法：铸件内部的缩孔，一般采用超声探伤或射线探伤法进行检验。
敞露在铸件表面的缩孔用肉眼即可确定。
表面有缩陷、胀型、缩沉等缺陷的铸件，内部往往有缩孔缺陷。
缩松是什么· 定义：缩松是指铸件最后凝固的区域没有得到液态金属或合金的补缩形成分散和细小的缩孔。
· 特征：常分散在铸件壁厚的轴线区域、厚大部位、冒口根部和内浇口附近。
当缩松与缩孔容积相同时，缩松的分布面积要比缩孔大得多。
缩松隐藏于铸件的内部，外观上不易被发现。
二产生部位· （1）缩孔产生的部位：缩孔产生在铸件最后凝固并且得不到充分补缩的部位,它常产生在铸件的热节处。
因为它产生的部位还与内浇口在铸件上开设的部位、铸件上各部分不同的散热条件、浇注系统对铸件散热的影响以及同一模组上各铸件之间相互位置对散热的影响等因素都有关。
可以用画凝固等温线或画内切圆法估计缩孔的部位,也可以解剖铸件,确定铸件是否产生缩孔及其部位。
产生部位· （2）缩松产生的部位：缩松总是产生在铸件上冷却相对缓慢的部位，如铸件的热节处、壁的转接R 处、距离很近的夹壁处、内浇口附近或紧挨缩孔的下面。
三如何产生缩孔的形成过程如图所示，a液态合金填满铸型后，b因铸型吸热，靠近型腔表面的金属很快就降到凝固温度，凝固成一层外壳，c 随着温度的降低，外壳逐渐加厚，由于液态收缩和凝固收缩造成的体收缩大于已凝固外壳的固态收缩，所以，在重力的作用下，液体与顶面脱开，逐渐下降，出现了较大的空洞。
F铸造oundry热加工热处理/锻压/铸造2011年第15期69铸钢件缩孔和缩松的形成与预防宁夏天地奔牛实业集团有限公司（石嘴山753001）王福京缩孔和缩松从本质上来说，是因为型内的金属产生收缩而引起的，但是不同种类的金属，其形成缩孔和缩松的机理有所不同。
1.产生机理从铸钢件角度来分析，钢液注满型腔后，由于型壁的传热作用，型内钢液形成自型壁表面至铸件壁厚中心温度逐渐升高的温度梯度。
随着型壁传热作用不断地进行，型内钢液温度不断降低。
当与型壁表面接触的钢液温度降至凝固温度时，铸件的表面就开始凝固，并形成一层固体状态的硬壳。
如果这时浇注系统已经凝固，那么硬壳内处于液体状态的钢液就与外界隔绝。
当型内钢液温度进一步降低时，硬壳内的钢液一方面因温度降低而产生液态收缩，另一方面由于硬壳的传热作用，使与硬壳接触的钢液不断结晶凝固，从而出现凝固收缩。
这两种收缩的出现，将使硬壳内钢液液面下降。
与此同时，处于固体状态的硬壳，也因温度的降低而产生固态收缩，对于铸钢件来说，由于液态收缩和凝固收缩的总和是大于固态收缩的，因此在重力作用下，硬壳内钢液液面将下降，并且与上部硬壳脱离接触。
随着型内钢液温度不断地降低和硬壳内钢液不断地凝固，硬壳越来越厚，而钢液越来越少。
当铸件内最后的钢液凝固后，铸件上部的硬壳下面就会出现一个孔洞，这个孔洞即为缩孔。
虽然凝固后的铸件自高温状态冷却至室温时，还将产生固态收缩，从而使整个铸件和其内部缩孔的体积稍有减小，但并不会改变缩孔体积与铸件体积的比值。
由于凝固层厚度的增加和钢液的减少是不断进行的，因而从理论上来说，缩孔的形状是漏斗状的。
并且因残存的钢液凝固时不能得到补缩，所以在产生缩孔的同时，往往也伴随着缩松的出现。
用肉眼能直接观察到的缩孔为宏观缩孔，而借助于放大镜或将断面腐蚀以后才能发现的缩孔为微观缩孔。
一般情况下，宏观缩孔可以用补焊的手段来解决，而微观缩孔就无法处理了，一般都是成片出现的微小孔洞。
铸件产⽣缩孔和缩松产⽣的原因及防⽌措施（⾳频讲解，实⽤⽅便）铸件缩松、缩孔问题防治⽅案来⾃制造⼯业联盟 00:00 10:29
缩孔是集中在铸件上部或最后凝固部位容积较⼤的孔洞
合⾦的液态收缩和凝固收缩愈⼤、浇注温度愈⾼、铸件愈厚，缩孔的容积愈⼤. 缩松是分
散在铸件某区域内的细⼩缩孔
形成原因：铸件最后凝固区域的收缩未能得到补⾜，或因为合⾦呈糊状凝固，被树枝状晶体
分隔开的⼩液体区难以得到补缩所⾄
逐层凝固合⾦，缩松倾向⼩。
糊状凝固合⾦缩松倾向⼤，缩孔倾向⼩。
防⽌缩孔和缩松的措施 1）选择合适的合⾦成分选⽤近共晶成分或结晶温度范围较
窄的合⾦ 2）⼯艺措施顺序凝固原则，获得没有缩孔的致密铸件。
定向凝固就是在铸
件上可能出现缩孔的厚⼤部位通过安放冒⼝等⼯艺措施，使铸件远离冒⼝的部位先凝固，然后
靠近冒⼝部位凝固，最后冒⼝本⾝凝固。
⽬的是铸件各个部位的收缩都能得到补充，⽽将缩孔转移到冒⼝中，最后予以清除措施
1、安放冒⼝
2、在⼯件厚⼤部位增设冷铁。
铸钢件缩孔及缩松缺陷的消除【摘要】通过分析铸钢件缩孔及缩松产生的机理，总结出铸件产生缩孔及缩松缺陷的部位，提出从改进浇注系统、改变铸件结构、适当提高浇注温度及控制浇注速度等几个方面消除铸件中的缩孔及缩松。
缩孔及缩松缺陷是铸钢件生产中的一大难题，长期以来困扰着广大铸造工作者。
这两种缺陷多发生在铸件内部，通过机械加工或X 射线检查可以发现，要进行挽救比较困难，也有发生在表面上的，通过安放冒口可以消除。
这两种缺陷很相似，危害都很大，可以归为一类。
由于缩孔及缩松缺陷的消除需要综合考虑浇注系统、浇注温度、铸件结构、冒口及冷铁等工艺因素，在实际生产中难以控制。
本文拟对铸钢件生产中出现的缩孔、缩松缺陷的消除作一探讨，供有关人员参考。
一、缩孔及缩松缺陷产生的机理铁液在铸型内冷凝的过程中，体积要发生三次收缩：第一次是合金液从浇注温度冷却到开始凝固的温度，称为液态收缩; 第二次是从开始凝固的温度冷却到金属液全部凝固的温度，称为凝固收缩; 第三次是从全部凝固的温度冷却到室温，称为固态收缩。
液态收缩的大小与浇注温度有关，铁液每降低100 ℃，体积约缩小0. 78 % ～1. 2 % ，因此浇注温度越高，液态收缩越大。
一般情况下，在能保证流动性的前提下，应尽量降低铁液的浇注温度。
液态及凝固收缩受合金成分的影响较大，比如，在其他成分相同的情况下，碳、硅含量越大，收缩就越小; 而锰、硫含量越多，则收缩量越大。
一般铸钢件在凝固收缩阶段的线收缩率为2.0 % ～3. 5 % ，因此在砂型铸造中制造模样时，除了加放一定的加工余量外，还要按铸造合金的收缩特性，加上一定量的合金收缩率。
当金属液进入型腔后，靠近型壁的金属液散热快，冷却速度快，而后向铸件中心逐次凝固。
铸件在冷却凝固的过程中，一般液态收缩时可以得到浇包中液态金属的补缩，这个阶段的收缩对铸件质量影响不大; 固态收缩对形成缩孔、缩松缺陷的影响也不大，但如果在凝固收缩时得不到补缩，就会在铸件最后凝固的部位( 如温度最高的中心处) 形成细小或分散的孔洞，即缩孔、缩松缺陷。
