什么是铸造合金收缩率

『壹』 什么是铸造收缩率，铸造收缩率计算公式是什么

凝固过程中的大型铸件，大部分的尺寸都要缩小。缩小百分率的铸铁尺寸，就叫做铸造收缩率或铸造线收缩率。灰铸铁的铸造收缩率为
0.7%~1.0%,
铸造碳钢为
1.3%~2.0%,
铸造锡青铜为
1.2%~1.4%。

『贰』 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。

『叁』 什么是合金的流动性与收缩，影响合金流动性与线收缩的因素是什么

液态合金自身的流动能力称为流动能力，通常以螺旋式试样长度来衡量相同条件下实际螺旋线长度来表示，影响金属流动性的因素主要有：
1）合金材料的成分与化学性质：化学成份、比热、热导率、粘度系数。
2）外部条件的干扰，如铸型温度、铸型发气能力、浇铸温度、浇铸系统结构等。
3）铸件结构的工艺性：如厚度大小与厚度变化的结构的复杂程度等。
4）凝固态到固态的冷却过程所发生的何种减小称为铸件的收缩。铸件各方向线尺寸的缩小现象属固态收缩（线收缩率），它对铸件的尺寸精度影响最大。影响合金收缩的因素：
①.化学成份：碳素钢的含碳量增多，液态收缩增大，固态略减速，灰铁中C、Si量增加，石墨化能力增强，石墨的比容体积大，能弥补收缩，硫可阻碍石墨析出，使收缩率增大，适当增加Mn、生成MnS抵消了硫对石墨化的阻碍作用，但S过高又使收缩率增大。
②.浇铸温度：通常浇铸温度提高100°C体积收缩增加1.6％。
③.铸件结构和铸型条件：铸件在铸型中的冷却过程，往往不是自由收缩，其阻力来源于：
a.铸件各部分的冷却速度不同引起各部分收缩不一致，相互约束而对收缩产生阻力；
b.铸件的型芯对收缩的机械阻力，因此铸件的实际收缩率比自由收缩率要小一些。

『肆』 合金的铸造性能

合金的铸造性能(castability,castingproperty)是指合金在铸造时表现出来的工艺性能，主要指合金的流动性及合金的收缩等。这些性能对于是否获得健全的铸件是非常重要的。 流动性(fluidity,liquidity)是指液态合金充填铸型的能力。
合金液的流动性好，容易浇满型腔，获得轮廓清晰、尺寸完整的铸件，相反合金的流动性不好，则易产生浇不足、冷隔、气孔和夹渣等缺陷。
在常用的合金中，灰口铸铁、硅黄铜的流动性最好，铸钢流动性最差。
影响流动性的因素很多，其中主要是合金的化学成分、浇注温度和铸型的填充条件等。 液态合金在冷却凝固过程中体积和尺寸不断减小的现象称为收缩(contraction，shrinkage)。收缩是铸造合金本身的物理性质，是铸件中许多缺陷(缩孔、缩松、内应力、变形和裂纹等)产生的基本原因。合金液从浇入型腔冷却到室温要经历三个阶段：
1.液态收缩(liquidcontraction)：从浇注温度冷却到开始结晶的液相线温度之间的收缩。
2.凝固收缩(solidificationcontraction)：从开始结晶温度冷却到结晶完毕的固相线温度的收缩。
3.固态收缩(solidcontraction)：从结晶完毕的温度冷却到室温之间的收缩。
合金的液态收缩和凝固收缩表现为合金的体积缩小，通常用体积收缩率来表示，它们是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因。合金的固态收缩虽然也是体积变化，但它只引起铸件外部尺寸的变化，因此，通常用线收缩率来表示。固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹等缺陷的根源。
合金的化学成分、浇注温度、铸型条件及铸件结构是影响合金收缩的主要因素。铸件的形状、尺寸和工艺条件不同，实际收缩量也有所不同。
另外，合金液在冷却成铸件的过程中出现的各部分化学成分不均匀的现象即偏析性，吸气性和氧化性均对铸造性能有着不利影响。

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『陆』 铸铝的收缩量一般是多少

收缩量与体积有关，体积不同，收缩量不同，所以一般用收缩率表示铸铝的工艺性能。

不同铝合金的收缩率也有差异，如下图，一般都在1%左右。

铝合金收缩性

收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。

铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。

①体收缩
体收缩包括液体收缩与凝固收缩。
铸造合金液从浇注到凝固，在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见，并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中，并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。分散性缩孔形貌分散而细小，大部分分布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到，显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。

缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一，产生的原因是液态收缩大于固态收缩。生产中发现，铸造铝合金凝固范围越小，越易形成集中缩孔，凝固范围越宽，越易形成分散性缩孔，因此，在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则，即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充，是缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。对易产生分散疏松的铝合金铸件，冒口设置数量比集中缩孔要多，并在易产生疏松处设置冷铁，加大局部冷却速度，使其同时或快速凝固。

②线收缩
线收缩大小将直接影响铸件的质量。线收缩越大，铝铸件产生裂纹与应力的趋向也越大；冷却后铸件尺寸及形状变化也越大。
对于不同的铸造铝合金有不同的铸造收缩率，即使同一合金，铸件不同，收缩率也不同，在同一铸件上，其长、宽、高的收缩率也不同。应根据具体情况而定。