什麼是鑄造合金收縮率

『壹』 什麼是鑄造收縮率，鑄造收縮率計算公式是什麼

凝固過程中的大型鑄件，大部分的尺寸都要縮小。縮小百分率的鑄鐵尺寸，就叫做鑄造收縮率或鑄造線收縮率。灰鑄鐵的鑄造收縮率為
0.7%~1.0%,
鑄造碳鋼為
1.3%~2.0%,
鑄造錫青銅為
1.2%~1.4%。

『貳』 鑄造合金影響收縮性的原因問題有哪些

鑄造合金從液態凝同和冷卻至室溫過程中，其體積和尺寸減少的現象稱為收縮性。包括液態收縮、凝固收縮、固態收縮三個階段。液態收縮是金屬液由於溫度的降低而發生的體積縮減。凝固收縮是金屬液凝固（液態轉變為同態）階段的體積縮減。液態收縮和凝固收縮表現為合金體積的縮減，通常稱為「體收縮」。固態收縮是金屬在固態下由於溫度的降低而發生的體積縮減，固態收縮雖然也導致體積的縮減，但通常用鑄件的尺寸縮減量來表示，故稱為「線收縮」。
鑄件收縮不僅影響尺寸，還會使鑄件產生縮孔、疏鬆、內應力、變形和開裂等缺陷，故鑄造用材料的收縮率越小越好。收縮直接影響鑄件的質量。液態收縮和凝固收縮若得不到補足，會使鑄件產生縮孔和縮松缺陷，固態收縮若受到阻礙會產生鑄造內應力，導致鑄件變形開裂。
1、縮孔和縮松
縮孔是由於金屬的液態收縮和凝固收縮部分得不到補足時，在鑄件的最後凝固處出現的較大的集中孔洞。縮松是分散在鑄件內的細小的縮孔。縮孔和縮松都能使鑄件的力學性能下降，縮松還能使鑄件在氣密性試驗和水壓試驗時出現滲漏現象。生產中可通過在鑄件的厚壁處設置冒口的工藝措施，使縮孔轉移至最後凝固的冒口處，從而獲得完整的鑄件。冒口是多餘部分，切除後便獲得完整、緻密的鑄件；也可以通過合理地設計鑄件結構，避免鑄件局部金屬積聚，來預防縮孔的產生。
2、變形與開裂
鑄件在凝固後繼續冷卻過程中，若固態收縮受到阻礙就會產生鑄造內應力，當內應力達到一定數值時，鑄件便產生變形甚至開裂。鑄造內應力主要包括收縮時的機械應力和熱應力兩種，機械應力是由鑄型、型芯等外力的阻礙收縮引起的內應力；熱應力是鑄件在冷卻和凝固過程中，由於不同部位的不均衡收縮引起的內應力。
生產中為減小鑄造內應力，經常從改進鑄件結構和優化鑄造工藝入手，如鑄件的壁厚應均勻，或合理地設置冷鐵等工藝措施，使鑄件各部位冷卻均勻，同時凝固，從而減小熱應力；鑄件的結構盡量簡單、對稱，這樣可減小金屬的收縮受阻，從而減小機械應力。
影響收縮率的因素分內部和外部條件。
（1）合金的種類和成分
合金的種類和成分不同，其收縮率不同，鐵碳合金中灰鑄鐵的收縮率小，鑄鋼的收縮率大。下圖為常用鑄造合金的線收縮率。
（2）工藝條件
金屬的澆注溫度對收縮率有影響，澆注溫度越高，液態收縮越大。鑄件結構和鑄型材料對收縮也有影響，型腔形狀越復雜、鑄型材料的退讓性越差，對收縮的阻礙越大。當鑄件結構設計不合理，鑄型材料的退讓性不良時，鑄件會因收縮受阻而產生鑄造應力，容易產生裂紋。

『叄』 什麼是合金的流動性與收縮，影響合金流動性與線收縮的因素是什麼

液態合金自身的流動能力稱為流動能力，通常以螺旋式試樣長度來衡量相同條件下實際螺旋線長度來表示，影響金屬流動性的因素主要有：
1）合金材料的成分與化學性質：化學成份、比熱、熱導率、粘度系數。
2）外部條件的干擾，如鑄型溫度、鑄型發氣能力、澆鑄溫度、澆鑄系統結構等。
3）鑄件結構的工藝性：如厚度大小與厚度變化的結構的復雜程度等。
4）凝固態到固態的冷卻過程所發生的何種減小稱為鑄件的收縮。鑄件各方向線尺寸的縮小現象屬固態收縮（線收縮率），它對鑄件的尺寸精度影響最大。影響合金收縮的因素：
①.化學成份：碳素鋼的含碳量增多，液態收縮增大，固態略減速，灰鐵中C、Si量增加，石墨化能力增強，石墨的比容體積大，能彌補收縮，硫可阻礙石墨析出，使收縮率增大，適當增加Mn、生成MnS抵消了硫對石墨化的阻礙作用，但S過高又使收縮率增大。
②.澆鑄溫度：通常澆鑄溫度提高100°C體積收縮增加1.6％。
③.鑄件結構和鑄型條件：鑄件在鑄型中的冷卻過程，往往不是自由收縮，其阻力來源於：
a.鑄件各部分的冷卻速度不同引起各部分收縮不一致，相互約束而對收縮產生阻力；
b.鑄件的型芯對收縮的機械阻力，因此鑄件的實際收縮率比自由收縮率要小一些。

『肆』 合金的鑄造性能

合金的鑄造性能(castability,castingproperty)是指合金在鑄造時表現出來的工藝性能，主要指合金的流動性及合金的收縮等。這些性能對於是否獲得健全的鑄件是非常重要的。 流動性(fluidity,liquidity)是指液態合金充填鑄型的能力。
合金液的流動性好，容易澆滿型腔，獲得輪廓清晰、尺寸完整的鑄件，相反合金的流動性不好，則易產生澆不足、冷隔、氣孔和夾渣等缺陷。
在常用的合金中，灰口鑄鐵、硅黃銅的流動性最好，鑄鋼流動性最差。
影響流動性的因素很多，其中主要是合金的化學成分、澆注溫度和鑄型的填充條件等。 液態合金在冷卻凝固過程中體積和尺寸不斷減小的現象稱為收縮(contraction，shrinkage)。收縮是鑄造合金本身的物理性質，是鑄件中許多缺陷(縮孔、縮松、內應力、變形和裂紋等)產生的基本原因。合金液從澆入型腔冷卻到室溫要經歷三個階段：
1.液態收縮(liquidcontraction)：從澆注溫度冷卻到開始結晶的液相線溫度之間的收縮。
2.凝固收縮(solidificationcontraction)：從開始結晶溫度冷卻到結晶完畢的固相線溫度的收縮。
3.固態收縮(solidcontraction)：從結晶完畢的溫度冷卻到室溫之間的收縮。
合金的液態收縮和凝固收縮表現為合金的體積縮小，通常用體積收縮率來表示，它們是鑄件產生縮孔、縮松缺陷的基本原因。合金的固態收縮雖然也是體積變化，但它只引起鑄件外部尺寸的變化，因此，通常用線收縮率來表示。固態收縮是鑄件產生內應力、變形和裂紋等缺陷的根源。
合金的化學成分、澆注溫度、鑄型條件及鑄件結構是影響合金收縮的主要因素。鑄件的形狀、尺寸和工藝條件不同，實際收縮量也有所不同。
另外，合金液在冷卻成鑄件的過程中出現的各部分化學成分不均勻的現象即偏析性，吸氣性和氧化性均對鑄造性能有著不利影響。

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『陸』 鑄鋁的收縮量一般是多少

收縮量與體積有關，體積不同，收縮量不同，所以一般用收縮率表示鑄鋁的工藝性能。

不同鋁合金的收縮率也有差異，如下圖，一般都在1%左右。

鋁合金收縮性

收縮性是鑄造鋁合金的主要特徵之一。一般講，合金從液體澆注到凝固，直至冷到室溫，共分為三個階段，分別為液態收縮、凝固收縮和固態收縮。合金的收縮性對鑄件質量有決定性的影響，它影響著鑄件的縮孔大小、應力的產生、裂紋的形成及尺寸的變化。通常鑄件收縮又分為體收縮和線收縮，在實際生產中一般應用線收縮來衡量合金的收縮性。

鋁合金收縮大小，通常以百分數來表示，稱為收縮率。

①體收縮
體收縮包括液體收縮與凝固收縮。
鑄造合金液從澆注到凝固，在最後凝固的地方會出現宏觀或顯微收縮，這種因收縮引起的宏觀縮孔肉眼可見，並分為集中縮孔和分散性縮孔。集中縮孔的孔徑大而集中，並分布在鑄件頂部或截面厚大的熱節處。分散性縮孔形貌分散而細小，大部分分布在鑄件軸心和熱節部位。顯微縮孔肉眼難以看到，顯微縮孔大部分分布在晶界下或樹枝晶的枝晶間。

縮孔和疏鬆是鑄件的主要缺陷之一，產生的原因是液態收縮大於固態收縮。生產中發現，鑄造鋁合金凝固范圍越小，越易形成集中縮孔，凝固范圍越寬，越易形成分散性縮孔，因此，在設計中必須使鑄造鋁合金符合順序凝固原則，即鑄件在液態到凝固期間的體收縮應得到合金液的補充，是縮孔和疏鬆集中在鑄件外部冒口中。對易產生分散疏鬆的鋁合金鑄件，冒口設置數量比集中縮孔要多，並在易產生疏鬆處設置冷鐵，加大局部冷卻速度，使其同時或快速凝固。

②線收縮
線收縮大小將直接影響鑄件的質量。線收縮越大，鋁鑄件產生裂紋與應力的趨向也越大；冷卻後鑄件尺寸及形狀變化也越大。
對於不同的鑄造鋁合金有不同的鑄造收縮率，即使同一合金，鑄件不同，收縮率也不同，在同一鑄件上，其長、寬、高的收縮率也不同。應根據具體情況而定。