液态金属成形理论基础

1、1.1 液态金属成形理论基础液态金属成形理论基础12概念和特点概念和特点v概念概念铸造：将铸造：将液态金属液态金属浇入与零件形状、尺寸相适浇入与零件形状、尺寸相适应的应的铸型型腔铸型型腔中，待其中，待其冷却凝固冷却凝固后，获得毛坯后，获得毛坯或零件的工艺方法。或零件的工艺方法。3概念和特点概念和特点铸造工艺的优点铸造工艺的优点(1)(1)适合复杂形状，特别是复杂内腔铸件成形；适合复杂形状，特别是复杂内腔铸件成形；(2)(2)对材料适应性广，特别是低塑性材料；对材料适应性广，特别是低塑性材料；(3)(3)尺寸、重量几乎不受限，工艺灵活；尺寸、重量几乎不受限，工艺灵活；(4)(4)原料广，近形近尺

2、寸成形，省料省工，成本低。原料广，近形近尺寸成形，省料省工，成本低。4概念和特点概念和特点铸造工艺的缺点铸造工艺的缺点(1)(1)铸件力学性能特别是塑性与冲击性能低于塑铸件力学性能特别是塑性与冲击性能低于塑性成形件；性成形件；(2)(2)铸造工序多，难以精确控制，铸件质量不稳铸造工序多，难以精确控制，铸件质量不稳定；定；(3)(3)砂型铸造劳动条件差；砂型铸造劳动条件差；(4)(4)铸件大多为毛坯件。铸件大多为毛坯件。5概念和特点概念和特点n 铸造方法的分类铸造方法的分类砂型铸造砂型铸造特种铸造特种铸造金属型铸造低压铸造压力铸造熔模铸造离心铸造陶瓷型铸造实型铸造6概念和特点概念和特点n液态成形

3、（砂型铸造）工艺流程液态成形（砂型铸造）工艺流程型砂配制型砂配制造型造型砂型干燥砂型干燥工装准备工装准备炉料准备炉料准备合金熔炼合金熔炼芯砂配制芯砂配制造芯造芯型芯干燥型芯干燥合箱浇注合箱浇注凝固冷却凝固冷却落砂清理落砂清理铸件检验铸件检验成品入库成品入库71.1.1 液态金属的流动性和充型能力液态金属的流动性和充型能力n铸造性能铸造性能是否容易铸造出形状完整和性能优异的铸件，通是否容易铸造出形状完整和性能优异的铸件，通常用铸造性能指标来表示。常用铸造性能指标来表示。影响铸造性能的因素：影响铸造性能的因素：合金的流动性；合金的流动性；合金的收缩性；合金的收缩性；合金的吸气性。合金的吸气性。81

4、.1.1 液态金属的流动性和充型能力液态金属的流动性和充型能力n 液态金属浇注入铸型后，液体利用自身的流液态金属浇注入铸型后，液体利用自身的流动性而充填铸型。动性而充填铸型。充型能力：充型能力：液体金属充满液体金属充满型腔，获得尺寸精确、轮廓清晰的成型件的型腔，获得尺寸精确、轮廓清晰的成型件的能力。能力。充型能力的影响因素：充型能力的影响因素：合金液体的流动性；合金液体的流动性；铸型性质；铸型性质；浇注条件；浇注条件； 铸件结构铸件结构。91.1.1 液态金属的流动性和充型能力液态金属的流动性和充型能力指熔融合金自身的流动能力。指熔融合金自身的流动能力。流动性好，充型能力强，易于获得尺寸准确、

5、外流动性好，充型能力强，易于获得尺寸准确、外形完整和轮廓清晰的铸件。形完整和轮廓清晰的铸件。 流动性不好，充型能力差，铸件易产生浇不到、流动性不好，充型能力差，铸件易产生浇不到、冷隔、气孔和夹杂等缺陷。冷隔、气孔和夹杂等缺陷。n流动性的概念与意义流动性的概念与意义101.1.1 液态金属的流动性和充型能力液态金属的流动性和充型能力用用“螺旋形试样螺旋形试样”长度来衡量长度来衡量. .在相同浇注条件下，浇出的试样越长，合金流在相同浇注条件下，浇出的试样越长，合金流动性越好动性越好. .出气口浇口杯111.1.1 液态金属的流动性和充型能力液态金属的流动性和充型能力1 1、合金的流动性、合金的流动

6、性合金的种类及结晶特点合金的种类及结晶特点合金结晶潜热和晶粒形状合金结晶潜热和晶粒形状合金的物理性质合金的物理性质n影响充型能力的因素影响充型能力的因素121.1.1 液态金属的流动性和充型能力液态金属的流动性和充型能力（1）合金种类）合金种类 合金种类不同，流动性不同。合金种类不同，流动性不同。 灰铸铁最好，铸钢最差。灰铸铁最好，铸钢最差。131.1.1 液态金属的流动性和充型能力液态金属的流动性和充型能力l 合金元素合金元素凡能形成低熔点化合物、降低合金液体粘度和凡能形成低熔点化合物、降低合金液体粘度和表面张力的元素，均能提高合金流动性，如表面张力的元素，均能提高合金流动性，如P P元素；

7、元素；凡能形成高熔点夹杂物的元素，都会降低合金凡能形成高熔点夹杂物的元素，都会降低合金流动性。如流动性。如S S、MnMn等。等。141.1.1 液态金属的流动性和充型能力液态金属的流动性和充型能力金属在结晶状态下流动金属在结晶状态下流动（a)a)纯金属纯金属 (b(b）结晶温度范围宽的合金）结晶温度范围宽的合金合金的结晶特点合金的结晶特点151.1.1 液态金属的流动性和充型能力液态金属的流动性和充型能力恒温下从表向内逐层凝固，凝固层内表面较光恒温下从表向内逐层凝固，凝固层内表面较光滑，对未凝液体的流动阻力小，流动性好。滑，对未凝液体的流动阻力小，流动性好。l 共晶合金的流动性共晶合金的流动

8、性161.1.1 液态金属的流动性和充型能力液态金属的流动性和充型能力在一定温度范围内结晶，铸件截面上存在一定宽度在一定温度范围内结晶，铸件截面上存在一定宽度的液固共存糊状区，固液界面粗糙，液体流动阻力的液固共存糊状区，固液界面粗糙，液体流动阻力大，流动性差。大，流动性差。l 固溶体合金的流动性固溶体合金的流动性171.1.1 液态金属的流动性和充型能力液态金属的流动性和充型能力铸铁的流动性比铸钢好。铸铁的流动性比铸钢好。铸铁愈接近共晶成分，结晶温度区间愈小，流铸铁愈接近共晶成分，结晶温度区间愈小，流动性愈好。动性愈好。l 铁碳合金的流动性铁碳合金的流动性181.1.1 液态金属的流动性和充型

9、能力液态金属的流动性和充型能力在合金的结晶过程中放出潜热愈多，则液态合金在合金的结晶过程中放出潜热愈多，则液态合金保持时间就愈久，流动性就好。但是，结晶潜热保持时间就愈久，流动性就好。但是，结晶潜热对流动性的良好作用是否能充分发挥，则取决于对流动性的良好作用是否能充分发挥，则取决于合金的结晶特点。合金的结晶特点。对于纯金属和共晶成分的合金其结晶潜热提高流对于纯金属和共晶成分的合金其结晶潜热提高流动性的作用能够比较充分地发挥；而对于结晶温动性的作用能够比较充分地发挥；而对于结晶温度范围较宽的合金则影响不显著。度范围较宽的合金则影响不显著。（2 2）合金结晶潜热和晶粒形状的影响）合金结晶潜热和晶粒

10、形状的影响191.1.1 液态金属的流动性和充型能力液态金属的流动性和充型能力19结晶晶粒的形状对流动性的影响结晶晶粒的形状对流动性的影响在固定温度下结晶的三种在固定温度下结晶的三种AlAlCuCu合金：合金：中间化合物中间化合物 AlCuAlCu（WCuWCu5454）AlAlAlCuAlCu共晶（共晶（WCuWCu3333）纯纯AlAl（WAlWAl100100）由于前两种合金形成球状及规则形状的晶粒，其由于前两种合金形成球状及规则形状的晶粒，其流动性就比形成树枝状晶粒的纯铝好。流动性就比形成树枝状晶粒的纯铝好。201.1.1 液态金属的流动性和充型能力液态金属的流动性和充型能力合金的热导

11、率合金的热导率，比热容，比热容C C和密度和密度对流动性的影响对流动性的影响 C C、较大，较大，较小的合金，因其本身含有较多的热量，而较小的合金，因其本身含有较多的热量，而热量的散失又较慢，因此，流动性就好；反之，流动性就差。热量的散失又较慢，因此，流动性就好；反之，流动性就差。合金的表面张力对流动性的影响合金的表面张力对流动性的影响 在相同条件下，一般合金表面张力大的，流动性差；相反，在相同条件下，一般合金表面张力大的，流动性差；相反，则流动性就好。则流动性就好。液态合金的粘度对流动性的影响液态合金的粘度对流动性的影响 液态合金的粘度与其化学成分、温度及夹杂物的含量和状态液态合金的粘度与其

12、化学成分、温度及夹杂物的含量和状态等有关。一般粘度愈大，流动性就愈差，而粘度愈小流动性等有关。一般粘度愈大，流动性就愈差，而粘度愈小流动性就愈好。就愈好。（3 3）合金的物理性质对流动性的影响）合金的物理性质对流动性的影响211.1.1 液态金属的流动性和充型能力液态金属的流动性和充型能力总的来说，流动性好的合金在多数情况下其充总的来说，流动性好的合金在多数情况下其充型能力都较强；型能力都较强；流动性差的合金其充型能力较差，但也可以通流动性差的合金其充型能力较差，但也可以通过改善其它条件来提高充型能力（如提高熔炼过改善其它条件来提高充型能力（如提高熔炼质量、浇注温度和浇注速度，改善铸型条件及质

13、量、浇注温度和浇注速度，改善铸型条件及铸件结构等），以获得健全铸件。铸件结构等），以获得健全铸件。221.1.1 液态金属的流动性和充型能力液态金属的流动性和充型能力2.2.铸型性质铸型性质铸型的蓄热系数铸型的蓄热系数铸型的温度铸型的温度铸型中的气体铸型中的气体蓄热系数蓄热系数是指当某一足够厚度是指当某一足够厚度单一材料层一侧受到谐波热作单一材料层一侧受到谐波热作用时，表面温度将按统一周期用时，表面温度将按统一周期波动，通过表面的热流波幅与波动，通过表面的热流波幅与表面温度波幅的比值。其值越表面温度波幅的比值。其值越大，材料的热稳定性越好。即大，材料的热稳定性越好。即蓄热系数小时，受热来的快，

14、蓄热系数小时，受热来的快，凉时去也快。凉时去也快。231.1.1 液态金属的流动性和充型能力液态金属的流动性和充型能力浇注温度浇注温度浇注温度越高，保持液态的时间越长，充型能力越高。浇注温度越高，保持液态的时间越长，充型能力越高。充型压力充型压力液体金属在流动方向上所受的压力越大，充型能力越液体金属在流动方向上所受的压力越大，充型能力越高。压力铸造、离心铸造。高。压力铸造、离心铸造。浇注系统浇注系统浇注系统越复杂，流动阻力越大，充型能力差浇注系统越复杂，流动阻力越大，充型能力差。3.3.浇注条件浇注条件241.1.1 液态金属的流动性和充型能力液态金属的流动性和充型能力4.4.铸件结构方面铸件

15、结构方面模数模数（折算厚度折算厚度）模数大的铸件，由于与铸型的模数大的铸件，由于与铸型的接触表面积相对较接触表面积相对较小，热量散失比较缓慢，则充型能力较高；小，热量散失比较缓慢，则充型能力较高；铸件的壁越薄，模数越小，则越不容易被充满。铸件的壁越薄，模数越小，则越不容易被充满。铸件的复杂程度：铸件的复杂程度：铸件结构复杂，则型腔结构复杂，流动阻力大，铸件结构复杂，则型腔结构复杂，流动阻力大，铸型的充填就困难。铸型的充填就困难。n折算厚度：铸件体积与铸件表面积之比。折算厚度：铸件体积与铸件表面积之比。251.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩n铸件的凝固铸件的凝固铸件凝固过程铸件凝固过程

16、：铸件温度场：某瞬间铸件横断面上的温度分布。铸件温度场：某瞬间铸件横断面上的温度分布。断面组成：断面组成：液相区：液相区：温度高于凝固开始温度；温度高于凝固开始温度；凝固区：凝固区：温度低于凝固开始温度，高于凝固结束温度；温度低于凝固开始温度，高于凝固结束温度；固相区：固相区：温度低于凝固结束温度。温度低于凝固结束温度。凝固区推进，液相区不断缩小，固相区不断增大，凝固区推进，液相区不断缩小，固相区不断增大，直至全部为固相区。直至全部为固相区。261.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩铸件的温度场和某瞬间的凝固区域铸件的温度场和某瞬间的凝固区域271.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收

17、缩 铸件凝固方式铸件凝固方式：逐层凝固：逐层凝固：凝固过程中，外层固体与内层液体间有一条清凝固过程中，外层固体与内层液体间有一条清楚的分界线，不存在液、固相共存区。纯金属和共晶型合楚的分界线，不存在液、固相共存区。纯金属和共晶型合金的凝固。金的凝固。糊状凝固：糊状凝固：凝固过程中，不存在固体层，整个凝固区均液、凝固过程中，不存在固体层，整个凝固区均液、固并存。发生在结晶温度范围很宽的合金中。固并存。发生在结晶温度范围很宽的合金中。中间凝固：中间凝固：介于逐层凝固和糊状凝固之间的凝固方式。大介于逐层凝固和糊状凝固之间的凝固方式。大多数金属以中间凝固方式凝固。多数金属以中间凝固方式凝固。合金的结晶

18、温度范围越小，凝固区域越窄，则越倾合金的结晶温度范围越小，凝固区域越窄，则越倾向于逐层凝固；过冷度越大，凝固区变宽，倾向于向于逐层凝固；过冷度越大，凝固区变宽，倾向于糊状凝固。糊状凝固。281.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩凝固方式凝固方式取决于取决于凝固区的宽度。凝固区的宽度。主要受主要受合金结晶温度间合金结晶温度间隔隔和和温度梯度温度梯度的影响。的影响。温度梯度越大，宽结晶间隔的合金也可以有较小的凝固温度梯度越大，宽结晶间隔的合金也可以有较小的凝固区域。区域。Al在砂型中为糊状凝固，在金属型中为层状凝固。在砂型中为糊状凝固，在金属型中为层状凝固。291.1.2 铸件的凝固和收缩铸

19、件的凝固和收缩n 结晶与过冷度结晶与过冷度物质从液体转变为晶体的过程叫做物质从液体转变为晶体的过程叫做结晶结晶。每一种物质都有一定的平衡结晶温度或者称为理论每一种物质都有一定的平衡结晶温度或者称为理论结晶温度。结晶温度。但实际上，液体温度达到理论结晶温度时并不能进但实际上，液体温度达到理论结晶温度时并不能进行结晶，而必须在它温度以下的某一温度（称为实行结晶，而必须在它温度以下的某一温度（称为实际开始结晶温度）才开始结晶。际开始结晶温度）才开始结晶。金属结晶时实际结晶温度与低于平衡结晶温度之差金属结晶时实际结晶温度与低于平衡结晶温度之差称为过冷度。称为过冷度。301.1.2 铸件的凝固和收缩铸件

20、的凝固和收缩过冷度的大小与冷却速度密切相关。过冷度的大小与冷却速度密切相关。冷却速度越快，实际结晶温度就越低，过冷度就冷却速度越快，实际结晶温度就越低，过冷度就越大；越大；反之冷却速度越慢，实际结晶温度就更接近理论反之冷却速度越慢，实际结晶温度就更接近理论结晶温度，过冷度就越小。结晶温度，过冷度就越小。过冷度愈大，结晶速度愈快，过冷度愈大，结晶速度愈快，311.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩1.1.铸造合金的收缩性铸造合金的收缩性液态合金当温度下降液态合金当温度下降, ,而由液态转变为固态时，因为而由液态转变为固态时，因为金属原子由近程有序逐渐转变为远程有序，以及空金属原子由近程有序

21、逐渐转变为远程有序，以及空穴的减少或消失，一般都会发生体积减小。液态合穴的减少或消失，一般都会发生体积减小。液态合金凝固后，随温度的继续下降，原子间的距离还要金凝固后，随温度的继续下降，原子间的距离还要缩短，体积也进一步减小。缩短，体积也进一步减小。铸造合金在液态、凝固态和固态冷却的过程中，由铸造合金在液态、凝固态和固态冷却的过程中，由于温度的降低而发生的体积减小现象，称为铸造合于温度的降低而发生的体积减小现象，称为铸造合金的收缩性。金的收缩性。321.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩铸件的收缩缺陷铸件的收缩缺陷 缩孔、缩松、热裂、应力、变形和裂纹等，缩孔、缩松、热裂、应力、变形和裂纹

22、等，影响铸件的形状和尺寸等铸件质量。影响铸件的形状和尺寸等铸件质量。体收缩体收缩 铸造合金由液态到常温的收缩。铸造合金由液态到常温的收缩。线收缩线收缩 长度改变量来表示合金在固态时的收缩长度改变量来表示合金在固态时的收缩。v在设计和制造模样时，线收缩更有意义在设计和制造模样时，线收缩更有意义。331.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩v合金的收缩经历三个合金的收缩经历三个阶段阶段液态收缩液态收缩发生在液态，从浇注温度到凝固开始温度的阶段。发生在液态，从浇注温度到凝固开始温度的阶段。凝固收缩凝固收缩发生在凝固阶段，从凝固开始至终止的阶段。发生在凝固阶段，从凝固开始至终止的阶段。固态收缩固态

23、收缩发生在固态，从凝固终止温度至室温。发生在固态，从凝固终止温度至室温。341.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩a）合金状态图）合金状态图 b）具有结晶温度范围合金（）具有结晶温度范围合金（m成分）的收缩过程成分）的收缩过程c）共晶合金（）共晶合金（n成分）的收缩过程成分）的收缩过程铸造合金收缩过程示意图铸造合金收缩过程示意图351.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩（1 1）液态收缩）液态收缩当液态合金从浇注温度当液态合金从浇注温度t t浇浇冷却至开始凝固的液相冷却至开始凝固的液相线温度线温度t t液液时的收缩，由于合金是处于液体状态，时的收缩，由于合金是处于液体状态，故称其为

24、液态收缩，表现为型腔内液面的降低。故称其为液态收缩，表现为型腔内液面的降低。液态收缩率液态收缩率vv液可用下式表示：液可用下式表示： V V液液=v v液液（t t浇浇t t液液）X 100X 100361.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩（2 2）凝固收缩）凝固收缩对于具有一定结晶温度范围的合金，由液态对于具有一定结晶温度范围的合金，由液态t t液液转变转变为固态为固态t t固固时，由于合金处于凝固状态，故称为凝固时，由于合金处于凝固状态，故称为凝固收缩。收缩。这类合金的凝固体收缩率主要与温度降低（影响合这类合金的凝固体收缩率主要与温度降低（影响合金的结晶范围）和状态改变（状态改变时

25、的体积变金的结晶范围）和状态改变（状态改变时的体积变化）有关。化）有关。液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的基液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的基本原因。本原因。371.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩当铸造合金从固相线温度当铸造合金从固相线温度t t固固冷到室温冷到室温t t室室时的收缩，时的收缩，由于合金处于固体状态，故称为固态收缩。其固由于合金处于固体状态，故称为固态收缩。其固态收缩率表示如下：态收缩率表示如下：V固固 =v固固（t固固 t室室） 100%但在实际生产中，由于固态收缩往往表现为铸件外但在实际生产中，由于固态收缩往往表现为铸件外形尺寸的减小，因此，一般采用

26、线收缩率来表示：形尺寸的减小，因此，一般采用线收缩率来表示：（3 3）固态收缩）固态收缩ll（t固固t室室） 100381.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩v影响收缩的因素影响收缩的因素化学成分：化学成分：不同合金收缩率不同。常用合金中，铸钢最大，灰铸不同合金收缩率不同。常用合金中，铸钢最大，灰铸铁最小铁最小. .浇注温度浇注温度: :提高浇注温度，液态收缩增加提高浇注温度，液态收缩增加. .铸件结构和铸型条件铸件结构和铸型条件: :铸型结构通常产生收缩阻力，铸件实际线收缩小于自铸型结构通常产生收缩阻力，铸件实际线收缩小于自由线收缩由线收缩. .391.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝

27、固和收缩2.2.铸件中的缩孔和缩松铸件中的缩孔和缩松铸件在冷却和凝固过程中，合金液态和凝固收缩产铸件在冷却和凝固过程中，合金液态和凝固收缩产生的体收缩若得不到补足，在铸件最后凝固部位会形生的体收缩若得不到补足，在铸件最后凝固部位会形成孔洞成孔洞。( (动画动画) ) 缩孔缩孔大而集中的孔洞；大而集中的孔洞；形状不规则，表面粗糙，可以形状不规则，表面粗糙，可以看到发达的树枝晶末梢，可以明显地与气孔区别开来。看到发达的树枝晶末梢，可以明显地与气孔区别开来。 缩松缩松小而分散的孔洞；小而分散的孔洞；缩孔和缩松会减小铸件有效承载面积，引起应力集缩孔和缩松会减小铸件有效承载面积，引起应力集中，力学性能、

28、气密性下降。中，力学性能、气密性下降。401.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩v缩孔的形成缩孔的形成 金属液逐层凝固，在铸件上中部最后凝固部位金属液逐层凝固，在铸件上中部最后凝固部位形成倒锥形缩孔形成倒锥形缩孔.(.(动画动画) )多发生在多发生在逐层凝固逐层凝固方式的合金中。方式的合金中。凝固时，首先形成外壳，铸件外形尺寸固定，收缩使合凝固时，首先形成外壳，铸件外形尺寸固定，收缩使合金体积变小，在铸件最后凝固的部位产生大而集中的孔金体积变小，在铸件最后凝固的部位产生大而集中的孔洞洞。411.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩v 以下条件易形成缩孔：以下条件易形成缩孔：共晶合金或

29、结晶温度范围窄的合金共晶合金或结晶温度范围窄的合金; ;浇注温度高，液态收缩和凝固收缩大浇注温度高，液态收缩和凝固收缩大; ;铸件温差大而顺序凝固的厚壁部位铸件温差大而顺序凝固的厚壁部位. .421.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩v缩松的产生缩松的产生金属液糊状凝固，在铸件轴心部和缩孔下方形成金属液糊状凝固，在铸件轴心部和缩孔下方形成细小分散缩孔细小分散缩孔. .最后凝固区域液态收缩和凝固收缩得不到补充。最后凝固区域液态收缩和凝固收缩得不到补充。结晶温度范围宽的固溶体合金缩松倾向大。结晶温度范围宽的固溶体合金缩松倾向大。431.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩缩松形成示意图缩

30、松形成示意图441.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩u合金成分与缩孔、缩松形成的关系合金成分与缩孔、缩松形成的关系定向凝固的合金倾向于定向凝固的合金倾向于产生集中缩孔；产生集中缩孔；糊状凝固的合金倾向于糊状凝固的合金倾向于产生缩松产生缩松. .451.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩u合金的不同凝固特性合金的不同凝固特性碳素钢碳素钢金属液凝固时，金属液凝固时，结晶从铸结晶从铸型型壁开始型型壁开始，外生晶粒群体形成的，外生晶粒群体形成的凝固前沿是凝固前沿是光滑的光滑的。凝固前沿向集中在铸件中心部的凝固前沿向集中在铸件中心部的液相逐层推进，当相互面向的凝固液相逐层推进，当相互面向的

31、凝固前沿在铸件中心会合时，凝固告终。前沿在铸件中心会合时，凝固告终。凝固开始形成的外生壳承载能力凝固开始形成的外生壳承载能力高，凝固时液相补缩通道畅通，铸高，凝固时液相补缩通道畅通，铸件接受补缩（受补）能力高。件接受补缩（受补）能力高。这种凝固有光滑的凝固前沿，是这种凝固有光滑的凝固前沿，是外生壳状凝固方式外生壳状凝固方式。461.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩灰口铸铁灰口铸铁液态金属及有色金属液态金属及有色金属（例如铝合金）液凝固时，（例如铝合金）液凝固时，晶粒晶粒在金属液内部在金属液内部形核、长大形核、长大。但在铸型型壁处的晶粒由于热但在铸型型壁处的晶粒由于热量能迅速传出，故形核

32、、长大速量能迅速传出，故形核、长大速度快，结晶得快，形成固体外壳，度快，结晶得快，形成固体外壳，有有粗糙的粗糙的凝固前沿，故称为凝固前沿，故称为内生内生壳状凝固壳状凝固。471.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩球墨铸铁球墨铸铁的金属液凝固时，按的金属液凝固时，按内生生长方式结晶，等轴晶晶内生生长方式结晶，等轴晶晶粒或晶粒集合体（共晶晶粒、粒或晶粒集合体（共晶晶粒、共晶团）在型腔金属液整个容共晶团）在型腔金属液整个容积内生长。积内生长。晶粒大小是靠近型壁的细些，晶粒大小是靠近型壁的细些，在铸件中心的粗些，但布满于在铸件中心的粗些，但布满于整个熔液中，此时固相与液相整个熔液中，此时固相与液

33、相的混合体犹如糊粥，故称之为的混合体犹如糊粥，故称之为糊状凝固糊状凝固方式。方式。481.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩v确定缩孔、缩松的位置确定缩孔、缩松的位置缩孔和缩松都易出现在铸件中冷却凝固缓慢的缩孔和缩松都易出现在铸件中冷却凝固缓慢的厚壁厚壁热节热节处。实际生产中常用处。实际生产中常用“凝固等温线法凝固等温线法”和和“内内切圆法确定切圆法确定”491.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩v影响缩孔、缩松大小的因素及防止措施影响缩孔、缩松大小的因素及防止措施铸造合金的铸造合金的液态收缩液态收缩愈大，则缩孔形成的倾向愈愈大，则缩孔形成的倾向愈大；合金的大；合金的结晶温度范围愈

34、宽，凝固收缩愈大结晶温度范围愈宽，凝固收缩愈大，则缩松形成的倾向愈大。则缩松形成的倾向愈大。凡能促使合金凡能促使合金减小液态和凝固期间收缩减小液态和凝固期间收缩的工艺措的工艺措施都能有利于减小缩孔和缩松的形成。施都能有利于减小缩孔和缩松的形成。使缩松转化为缩孔。使缩松转化为缩孔。选择凝固区域较窄的的合选择凝固区域较窄的的合金，使合金趋向于逐层凝固；对于凝固区域较金，使合金趋向于逐层凝固；对于凝固区域较宽的合金，可采用增大温度梯度。宽的合金，可采用增大温度梯度。加压补缩加压补缩定向凝固定向凝固501.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩v缩孔、缩松防止措施缩孔、缩松防止措施（1）控制铸件的凝

35、固方式）控制铸件的凝固方式要使铸件在凝固过程中建立良好的补缩条件，要使铸件在凝固过程中建立良好的补缩条件，主要是通过控制铸件的凝固方式（采用设置主要是通过控制铸件的凝固方式（采用设置冒口和冷铁配合）使之符合于：冒口和冷铁配合）使之符合于：p“定向凝固原则定向凝固原则”（防止缩松）（防止缩松）p“同时凝固原则同时凝固原则”（防止缩孔）（防止缩孔）p“均衡凝固原则均衡凝固原则”511.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩1 1）顺序凝固（定向凝固）：冒口补缩）顺序凝固（定向凝固）：冒口补缩v铸件的顺序凝固原则铸件的顺序凝固原则铸件厚大部设冒口，薄壁部或冷铁远离冒口，实现由远铸件厚大部设冒口，薄

36、壁部或冷铁远离冒口，实现由远离冒口部向冒口部的定向凝固，使铸件的冒口处最后凝离冒口部向冒口部的定向凝固，使铸件的冒口处最后凝固，最后缩孔移至冒口中。固，最后缩孔移至冒口中。也即在铸件上远离冒口或浇道的部分到冒口或浇道之间也即在铸件上远离冒口或浇道的部分到冒口或浇道之间建立一个递增的温度梯度。建立一个递增的温度梯度。暗冒口冷铁521.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩铸件最厚大部位设置冒口，铸件最厚大部位设置冒口，内浇道从靠近冒口处引入内浇道从靠近冒口处引入. .铸件厚大部位不止一个时，铸件厚大部位不止一个时，在次厚大部位设冷铁，加在次厚大部位设冷铁，加速该处冷却速度速该处冷却速度. .v

37、实现定向凝固的措施实现定向凝固的措施定向凝固，耗费金属和工时，成本高；会加大铸件各部温度梯度，定向凝固，耗费金属和工时，成本高；会加大铸件各部温度梯度，变形和裂纹倾向加大变形和裂纹倾向加大.主要用于体收缩大的合金，如铸钢、球墨铸铁、白口铸铁、铝合金主要用于体收缩大的合金，如铸钢、球墨铸铁、白口铸铁、铝合金和铜合金等和铜合金等.531.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩2)2)同时凝固同时凝固使铸件各部位冷却速度相近，将收缩分解到铸件使铸件各部位冷却速度相近，将收缩分解到铸件的各个部位。的各个部位。v同时凝固原则同时凝固原则是采取工艺措施保证铸件结构上各部分之间没有是采取工艺措施保证铸件结

38、构上各部分之间没有温差或温差很小使各部分同时凝固。如在热节处温差或温差很小使各部分同时凝固。如在热节处安放冷铁，以加快此部位的冷却速度安放冷铁，以加快此部位的冷却速度.冷铁541.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩3 3）均衡凝固：）均衡凝固：铸铁（灰铸铁和球墨铸铁）液态冷却时要产生体铸铁（灰铸铁和球墨铸铁）液态冷却时要产生体积收缩，凝固时析出石墨又产生体积膨胀。积收缩，凝固时析出石墨又产生体积膨胀。均衡凝固是利用膨胀和收缩动态叠加的自补缩和均衡凝固是利用膨胀和收缩动态叠加的自补缩和浇冒口系统的外部补缩，采取工艺措施，使单位时浇冒口系统的外部补缩，采取工艺措施，使单位时间的收缩与膨胀、收

39、缩与补缩按比例进行的一种凝间的收缩与膨胀、收缩与补缩按比例进行的一种凝固工艺原则。固工艺原则。551.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩（2）合理确定内浇口位置及浇注方法）合理确定内浇口位置及浇注方法顺序凝固：顺序凝固：采用高温缓慢浇注，厚大处引入采用高温缓慢浇注，厚大处引入同时凝固：同时凝固：采用低温快速浇注，薄壁处引入采用低温快速浇注，薄壁处引入（3）合理应用冒口、补贴和冷铁等技术措施）合理应用冒口、补贴和冷铁等技术措施冒口：冒口：用于液态补缩用于液态补缩冷铁：冷铁：用于加快局部冷却速度用于加快局部冷却速度561.1.2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固和收缩（4）其它）其它防止缩松措施防

40、止缩松措施选用近共晶成分或结晶温度范围窄的合金选用近共晶成分或结晶温度范围窄的合金; ; 加大铸件冷速，使液加大铸件冷速，使液- -固两相区截面变窄固两相区截面变窄; ;加大结晶压力，破碎枝晶，减少金属液的流动阻力加大结晶压力，破碎枝晶，减少金属液的流动阻力. .571.1.3 铸造内应力、变形和裂纹铸造内应力、变形和裂纹1.1.铸造应力铸造应力铸件在凝固以后的冷却过程中，由于铸件在凝固以后的冷却过程中，由于温度下降温度下降而产生收缩而产生收缩，有些合金还会发生，有些合金还会发生固态相变而引起固态相变而引起膨胀或收缩膨胀或收缩，这些都使铸件的体积和长度发生变，这些都使铸件的体积和长度发生变化，

41、若这些变化受到化，若这些变化受到阻碍（热阻碍、外力阻碍阻碍（热阻碍、外力阻碍等）等），便会在铸件中产生应力，称为铸造应力。，便会在铸件中产生应力，称为铸造应力。铸造应力按其产生的原因可分为三种：铸造应力按其产生的原因可分为三种：热应力热应力相变应力相变应力收缩应力收缩应力581.1.3 铸造内应力、变形和裂纹铸造内应力、变形和裂纹铸造应力按其是否保留在铸件中可分为二种：铸造应力按其是否保留在铸件中可分为二种： 临时应力：产生应力的原因消除以后，应力临时应力：产生应力的原因消除以后，应力即告消失即告消失. 剩余（残余）应力：产生应力的原因消除以剩余（残余）应力：产生应力的原因消除以后，应力依然存

42、在于铸件中。后，应力依然存在于铸件中。在铸件冷却过程中，两种应力可能同时起作用，在铸件冷却过程中，两种应力可能同时起作用，冷却至常温并落砂以后，只有剩余应力对铸件质冷却至常温并落砂以后，只有剩余应力对铸件质量有影响。量有影响。591.1.3 铸造内应力、变形和裂纹铸造内应力、变形和裂纹热应力是铸件在凝固和冷却过程中，不同部位由热应力是铸件在凝固和冷却过程中，不同部位由于不均衡的收缩而引起的应力。于不均衡的收缩而引起的应力。( (动画动画) )(1)(1)热应力热应力601.1.3 铸造内应力、变形和裂纹铸造内应力、变形和裂纹热应力形成过程分析热应力形成过程分析杆杆直径大于杆直径大于杆，冷却速度

43、较慢；，冷却速度较慢；杆杆凝固收缩，对杆凝固收缩，对杆施加压力。杆施加压力。杆处于高温状态，处于高温状态，容易发生变形而吸收压力，使应力消失；容易发生变形而吸收压力，使应力消失；温度较低时，杆温度较低时，杆收缩量大于杆收缩量大于杆，对杆，对杆施加压力；施加压力；杆杆在低温下强度较高，不易发生变形而吸收压力，形在低温下强度较高，不易发生变形而吸收压力，形成残余应力；成残余应力；残余应力：杆残余应力：杆受拉，杆受拉，杆受压。受压。611.1.3 铸造内应力、变形和裂纹铸造内应力、变形和裂纹影响热应力大小的因素如下影响热应力大小的因素如下: :铸件中热应力的大小与合金的铸件中热应力的大小与合金的弹性

44、模量弹性模量E E成正比成正比，E E值愈值愈大，热应力也愈大。如铸钢和球墨铸铁的热应力就比灰大，热应力也愈大。如铸钢和球墨铸铁的热应力就比灰铸铁大。铸铁大。合金的合金的线收缩（膨胀）系数线收缩（膨胀）系数a a愈大，则热应力也愈大。愈大，则热应力也愈大。铸件的铸件的壁厚差愈大壁厚差愈大，冷却时厚薄两部分温差也就愈大；，冷却时厚薄两部分温差也就愈大；合金的合金的导热性能导热性能较小，温差就愈大（如合金钢就比碳钢较小，温差就愈大（如合金钢就比碳钢的导热性能差）；铸型的的导热性能差）；铸型的蓄热系数愈大，或降低浇注温蓄热系数愈大，或降低浇注温度度，铸件的冷却速度就愈快，引起的温差也就愈大，产，铸件

45、的冷却速度就愈快，引起的温差也就愈大，产生的热应力也增大；相反，产生热应力就愈小。生的热应力也增大；相反，产生热应力就愈小。621.1.3 铸造内应力、变形和裂纹铸造内应力、变形和裂纹(2) (2) 相变应力相变应力铸件由于固态相变，各部分体积发生不均衡变化而铸件由于固态相变，各部分体积发生不均衡变化而引起的应力。如铸铁的共折转变，由奥氏体转变为引起的应力。如铸铁的共折转变，由奥氏体转变为珠光体或铁素体加石墨，及钢的共折转变，都会使珠光体或铁素体加石墨，及钢的共折转变，都会使铸件的体积膨胀。铸件的体积膨胀。相变应力的方向可能与热应力方向相同，也可能相相变应力的方向可能与热应力方向相同，也可能相

46、反，前者使应力叠加，加剧应力对铸件质量的不利反，前者使应力叠加，加剧应力对铸件质量的不利影响，后者则减轻其不利影响。影响，后者则减轻其不利影响。相变应力可以是临时应力，也可能是剩余应力。相变应力可以是临时应力，也可能是剩余应力。631.1.3 铸造内应力、变形和裂纹铸造内应力、变形和裂纹(3) (3) 收缩应力（机械应力）收缩应力（机械应力）铸件固态收缩时，因受到铸型、型芯、浇冒口、铸件固态收缩时，因受到铸型、型芯、浇冒口、箱带等外力的阻碍而产生的应力称为收缩应力。箱带等外力的阻碍而产生的应力称为收缩应力。收缩应力通常表现为拉应力和压应力。收缩应力通常表现为拉应力和压应力。（动画）（动画）铸件

47、落砂后形成应力的原因即消除，应力也随之铸件落砂后形成应力的原因即消除，应力也随之基本消失。因此，收缩应力是一种基本消失。因此，收缩应力是一种临时应力。临时应力。但若在落砂前与剩余应力方向相同时，两种应力但若在落砂前与剩余应力方向相同时，两种应力相互叠加，有时会使铸件产生冷裂。若与剩余应相互叠加，有时会使铸件产生冷裂。若与剩余应力方向相反，则可相互抵消。力方向相反，则可相互抵消。641.1.3 铸造内应力、变形和裂纹铸造内应力、变形和裂纹铸造应力是热应力、相变应力和收缩应力三者铸造应力是热应力、相变应力和收缩应力三者的矢量和。的矢量和。在不同情况下，三种应力有时相互抵消，有时在不同情况下，三种应

48、力有时相互抵消，有时相互叠加；有时是临时的，有时是剩余的。但相互叠加；有时是临时的，有时是剩余的。但在实际生产中，对于不同形状的铸件，其铸造在实际生产中，对于不同形状的铸件，其铸造应力的大小分布是十分复杂的。应力的大小分布是十分复杂的。651.1.3 铸造内应力、变形和裂纹铸造内应力、变形和裂纹v减小和消除铸造应力的方法减小和消除铸造应力的方法1 1）减小铸造应力的方法）减小铸造应力的方法 采取各种措施减小铸件冷却过程中各部分的温差，采取各种措施减小铸件冷却过程中各部分的温差，以及改善铸型和型芯的退让性。具体方法如下：以及改善铸型和型芯的退让性。具体方法如下：a.a.采用同时凝固原则，采用同时

49、凝固原则，工艺上采取冒口、冷铁工艺上采取冒口、冷铁配合使用，加快厚大部分的冷却；配合使用，加快厚大部分的冷却；合理设计铸件合理设计铸件的结构的结构，在满足使用要求的前提下，减小铸件的，在满足使用要求的前提下，减小铸件的壁厚差，分散或减小热节；提高铸型温度，以减壁厚差，分散或减小热节；提高铸型温度，以减小各部分的温差，此法广泛用于金属型和熔模铸小各部分的温差，此法广泛用于金属型和熔模铸造。造。661.1.3 铸造内应力、变形和裂纹铸造内应力、变形和裂纹b.b.在满足铸件使用性能的前提下，选择弹性模量在满足铸件使用性能的前提下，选择弹性模量E E和线收缩率小的铸造合金和线收缩率小的铸造合金. .

50、c.c.设法改进铸型、型芯的退让性，合理设置浇冒设法改进铸型、型芯的退让性，合理设置浇冒口。口。控制合适的型、芯紧实度，加入木屑等控制合适的型、芯紧实度，加入木屑等, ,铸铸件提早打箱或松砂，以减小收缩时的阻力等措施。件提早打箱或松砂，以减小收缩时的阻力等措施。2 2）消除铸造应力的方法）消除铸造应力的方法a.a.自然时效自然时效p此法是将具有残余应力的铸件露天放置半年以此法是将具有残余应力的铸件露天放置半年以上，随着长时间及自然温度的变化，使铸件发上，随着长时间及自然温度的变化，使铸件发生非常缓慢的变形，从而使剩余应力消除。生非常缓慢的变形，从而使剩余应力消除。671.1.3 铸造内应力、变

51、形和裂纹铸造内应力、变形和裂纹b.b.人工时效人工时效( (去应力退火去应力退火) ) p将铸件重新加热到合金的临界温度将铸件重新加热到合金的临界温度t tK K以上，即使以上，即使铸件处于塑性状态的温度范围。在此温度下保温铸件处于塑性状态的温度范围。在此温度下保温一定时间，让应力充分消失，然后随炉缓慢冷却一定时间，让应力充分消失，然后随炉缓慢冷却以免重新形成新的应力。以免重新形成新的应力。c.c.振动时效振动时效 p这种方法是将铸件在共振条件下（振动频率在这种方法是将铸件在共振条件下（振动频率在4004006000Hz6000Hz）振动）振动101060min60min，以达到消除剩余，以达

52、到消除剩余应力的目的。应力的目的。681.1.3 铸造内应力、变形和裂纹铸造内应力、变形和裂纹由于铸造应力的缘故，处于应力状态（不稳定状态由于铸造应力的缘故，处于应力状态（不稳定状态）下的铸件能够自发地发生变形以减少内应力而趋）下的铸件能够自发地发生变形以减少内应力而趋于稳定状态，快冷部分凸起，慢冷部分凹下。于稳定状态，快冷部分凸起，慢冷部分凹下。2.2.铸件的变形铸件的变形 691.1.3 铸造内应力、变形和裂纹铸造内应力、变形和裂纹存在铸造应力的铸件力图恢复自由态：存在铸造应力的铸件力图恢复自由态：受拉的厚壁部缩短受拉的厚壁部缩短受压的薄壁部伸长受压的薄壁部伸长701.1.3 铸造内应力、

53、变形和裂纹铸造内应力、变形和裂纹设计时力求壁厚均匀，形状简单对称。设计时力求壁厚均匀，形状简单对称。减小铸造减小铸造内应力或形成平衡内应力（如对称结构）内应力或形成平衡内应力（如对称结构）; ; 采用采用反变形法反变形法，按铸件可能产生变形的反方向做，按铸件可能产生变形的反方向做出反变形模样，铸件变形正好与反变形量抵消出反变形模样，铸件变形正好与反变形量抵消; ; 设防设防变形拉筋变形拉筋，消除应力退火后再去掉，消除应力退火后再去掉; ; 在切削加工前进行去应力退火热处理在切削加工前进行去应力退火热处理. .v铸件变形防止措施铸件变形防止措施711.1.3 铸造内应力、变形和裂纹铸造内应力、变

54、形和裂纹铸件内应力超过金属抗拉强度，产生裂纹。铸件内应力超过金属抗拉强度，产生裂纹。(1)热裂热裂a.热裂的产生过程：热裂的产生过程：p一般认为，热裂是在凝固的末期，固相线附近出现的。一般认为，热裂是在凝固的末期，固相线附近出现的。此时，由于铸件中结晶的骨架已经形成并开始收缩，但此时，由于铸件中结晶的骨架已经形成并开始收缩，但晶粒间还有一定量的液相存在，且这时铸件强度和塑性晶粒间还有一定量的液相存在，且这时铸件强度和塑性极低，收缩稍受阻碍即可开裂。极低，收缩稍受阻碍即可开裂。3.3.铸件的裂纹铸件的裂纹721.1.3 铸造内应力、变形和裂纹铸造内应力、变形和裂纹b.b.热裂的特征是：热裂的特征

55、是：p尺寸较短，缝隙较宽，形状曲折，断面严重氧化，无金尺寸较短，缝隙较宽，形状曲折，断面严重氧化，无金属光泽，裂口沿晶粒边界产生和发展，外观形状曲折而属光泽，裂口沿晶粒边界产生和发展，外观形状曲折而不规则（铸钢件裂口表面近似黑色，铝合金则呈暗灰不规则（铸钢件裂口表面近似黑色，铝合金则呈暗灰色）。色）。c.c.热裂的分类及危害热裂的分类及危害p热裂又可分为外裂纹和内裂纹。热裂又可分为外裂纹和内裂纹。p 外裂纹：裂口常从铸件的拐角外裂纹：裂口常从铸件的拐角处、截面厚度有改变处或局部处、截面厚度有改变处或局部冷却缓慢容易产生应力集中的冷却缓慢容易产生应力集中的地方开始，拉应力引起。地方开始，拉应力引

56、起。p 内裂纹：在铸件内部最后凝固的部位，有时会内裂纹：在铸件内部最后凝固的部位，有时会出现在缩孔附近或尾部。出现在缩孔附近或尾部。731.1.3 铸造内应力、变形和裂纹铸造内应力、变形和裂纹结晶温度范围宽、凝固收缩量大的铸钢和铸铝合金、白口铸结晶温度范围宽、凝固收缩量大的铸钢和铸铝合金、白口铸铁等铸件易出现热裂。铁等铸件易出现热裂。合金凝固温度范围宽和结晶时形成粗合金凝固温度范围宽和结晶时形成粗大树枝晶易产生热裂，凡是扩大合金凝固温度范围和加大合大树枝晶易产生热裂，凡是扩大合金凝固温度范围和加大合金绝对收缩量的元素（如钢中的金绝对收缩量的元素（如钢中的S、P等）都促使热裂产生；等）都促使热裂

57、产生；铸型阻力。铸件凝固收缩时受型、芯的阻力愈大铸型阻力。铸件凝固收缩时受型、芯的阻力愈大，产生应力，产生应力的倾向也愈大，且易开裂；的倾向也愈大，且易开裂；浇冒口布置不合理浇冒口布置不合理，使铸件在浇，使铸件在浇冒口部位因温度高、冷却慢易产生裂纹；冒口部位因温度高、冷却慢易产生裂纹；铸件结构设计不合理（如两截面相交处成直角，十字交叉截铸件结构设计不合理（如两截面相交处成直角，十字交叉截面等）也是产生热裂纹的原因之一；面等）也是产生热裂纹的原因之一；浇注温度和浇注速度对热裂形成的影响比较复杂，要综合考浇注温度和浇注速度对热裂形成的影响比较复杂，要综合考虑。虑。v影响热裂倾向的因素影响热裂倾向的

58、因素741.1.3 铸造内应力、变形和裂纹铸造内应力、变形和裂纹合理设计铸型结构；合理设计铸型结构；改善型砂和芯砂的退让性；改善型砂和芯砂的退让性；严格控制铸钢和铸铁中严格控制铸钢和铸铁中S等有害元素的含量；等有害元素的含量；其他方法。合理设置浇注系统的位置等。其他方法。合理设置浇注系统的位置等。 v防止热裂的方法防止热裂的方法751.1.3 铸造内应力、变形和裂纹铸造内应力、变形和裂纹铸件凝固后在较低的温度下形成的裂纹。铸件凝固后在较低的温度下形成的裂纹。冷裂是铸冷裂是铸件处于弹性状态时，铸造应力超过合金的强度极限件处于弹性状态时，铸造应力超过合金的强度极限时而产生的。时而产生的。其特征是：

59、表面光滑，具有金属光泽或呈微氧化色，其特征是：表面光滑，具有金属光泽或呈微氧化色，裂纹常穿过晶粒延伸到整个断面，外形呈连续直线裂纹常穿过晶粒延伸到整个断面，外形呈连续直线状或圆滑曲线，裂口处表面干净。在较低温度下形状或圆滑曲线，裂口处表面干净。在较低温度下形成的，故称为成的，故称为冷裂冷裂。(2) 冷裂冷裂761.1.3 铸造内应力、变形和裂纹铸造内应力、变形和裂纹v冷裂产生的原因及影响因素冷裂产生的原因及影响因素冷裂往往出现在冷裂往往出现在铸件受拉应力的部位铸件受拉应力的部位，特别是，特别是应力应力集中集中的地方。因此，铸件产生冷裂的倾向与铸件形的地方。因此，铸件产生冷裂的倾向与铸件形成应力

60、的大小密切相关。成应力的大小密切相关。尽量减少铸造内应力和降低合金的脆性。合金的化尽量减少铸造内应力和降低合金的脆性。合金的化学成分学成分（如钢中的（如钢中的C、Cr、Ni等元素，虽提高合金的强度，等元素，虽提高合金的强度，但降低钢的热导率，含量高时，冷裂倾向增大）但降低钢的热导率，含量高时，冷裂倾向增大）和和杂质状杂质状况况（如如P高时，冷脆性增加；高时，冷脆性增加；S及其它夹杂物富集在晶粒边及其它夹杂物富集在晶粒边界，易产生冷裂）界，易产生冷裂）对冷裂的形成影响很大，降低合金对冷裂的形成影响很大，降低合金的塑性和冲击韧性，使形成冷裂的倾向增大。的塑性和冲击韧性，使形成冷裂的倾向增大。771