材料成形技术基础第二章

1、第二章第二章液态材料铸造液态材料铸造成形技术过程成形技术过程v铸造概述 熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法称为液态成形。简称铸造。液态成形是机械制造中生产机器零件或毛坯的主要方法之一。 铸造铸造砂型铸造基本工艺过程制作模样配制型砂制作芯盒制作芯砂砂型铸型凝固、落砂、清理、检验铸件型芯烘干造型下芯浇注液态金属选配炉料熔炼造芯v其主要工序如图其主要工序如图2-1所示：所示：v表表2-1 各类机械工业中铸件质量比各类机械工业中铸件质量比机械类别机械类别比率比率/机床、内燃机、重型机器机床、内燃机、重型机器风机、压缩机风机、压缩机拖拉机拖拉机农业机械农业机

2、械汽车汽车70 0909060608080505070704040707020203030v目前铸造成形技术的方法种类繁多。按生产目前铸造成形技术的方法种类繁多。按生产方法分类，可分为砂型铸造和特种铸造。按方法分类，可分为砂型铸造和特种铸造。按合金分类可分为铸铁、铸钢、铝合金、铜合合金分类可分为铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金铸造等。金、镁合金、钛合金铸造等。v近年来，从制造系统工程的角度出发，铸造近年来，从制造系统工程的角度出发，铸造技术与自动化、计算机、新能源、新材料等技术与自动化、计算机、新能源、新材料等高新技术相结合，以达到净形或近似净形成高新技术相结合，以达到净形或近似净形

3、成形为目标，以精化、强化毛坯件为核心，兼形为目标，以精化、强化毛坯件为核心，兼顾高效、节能节材，少无污染的综合效果，顾高效、节能节材，少无污染的综合效果，正逐步摆脱传统模式而形成精密成形技术。正逐步摆脱传统模式而形成精密成形技术。v在铸型材料方面，推广了快速硬化的水在铸型材料方面，推广了快速硬化的水玻璃砂及其各类自硬砂，成功地用树脂玻璃砂及其各类自硬砂，成功地用树脂砂快速制造高强度砂型和砂芯。在铸造砂快速制造高强度砂型和砂芯。在铸造合金方面，发展了高强度、高韧度的球合金方面，发展了高强度、高韧度的球墨铸铁和各类合金铸铁，成功地用球墨墨铸铁和各类合金铸铁，成功地用球墨铸铁件代替某些锻钢件。铸铁件

4、代替某些锻钢件。v在铸造设备方面，已建立起先进的机械在铸造设备方面，已建立起先进的机械化、自动化高压造型生产线。在新技术化、自动化高压造型生产线。在新技术方面，各种各样特种铸造或精密铸造方方面，各种各样特种铸造或精密铸造方法得到发展和应用。所有这些都提高了法得到发展和应用。所有这些都提高了铸件的品质、节能节材生产效率不断铸件的品质、节能节材生产效率不断提高，生产成本不断降低，劳动条件不提高，生产成本不断降低，劳动条件不断改善，增强了企业的竞争力。断改善，增强了企业的竞争力。一、金属及合金的铸造成形技术过程一、金属及合金的铸造成形技术过程特征及理论基础特征及理论基础（一）（一）铸造特点及合金铸造

5、性能铸造特点及合金铸造性能v1、基本概念、基本概念v熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成形型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法称为液态成形。简称铸造。液态成形是方法称为液态成形。简称铸造。液态成形是机械制造中生产机器零件或毛坯的主要方法机械制造中生产机器零件或毛坯的主要方法之一。之一。v2、主要特点、主要特点：v（1）成形方便，工艺灵活性大）成形方便，工艺灵活性大v（2）成本低廉，设备简单、周期短）成本低廉，设备简单、周期短v（3）砂型铸件的力学性能较差，质量不够稳）砂型铸件的力学性能较差，质量不够稳定定v（4）

6、砂型铸造成形生产劳动强度大，生产条）砂型铸造成形生产劳动强度大，生产条件差件差v3、合金的铸造性能、合金的铸造性能v铸造合金除应具备符合要求的力学性能和必铸造合金除应具备符合要求的力学性能和必要的物理、化学性能外，还必须有良好的铸要的物理、化学性能外，还必须有良好的铸造性能。合金的铸造性能主要是指合金的充造性能。合金的铸造性能主要是指合金的充型能力与合金的收缩等。铸造的缺陷型能力与合金的收缩等。铸造的缺陷,如浇不如浇不足、缩孔、缩松、铸造应力、变形、裂纹等足、缩孔、缩松、铸造应力、变形、裂纹等都与合金的铸造性能有关。都与合金的铸造性能有关。 v铸造缺陷照片铸造缺陷照片v （二）（二）液态金属的

7、充型能力液态金属的充型能力v1、液态合金的充型能力、液态合金的充型能力v液态合金填充铸型的过程液态合金填充铸型的过程,简称充型。简称充型。v液态合金充满铸型型腔液态合金充满铸型型腔,获得形状完整获得形状完整,轮廓清轮廓清晰铸件的能力晰铸件的能力,称合金的充填铸型能力，简称称合金的充填铸型能力，简称合金的充型能力。合金的充型能力。v表表2-2 不同金属和不同铸造方法铸造的铸件不同金属和不同铸造方法铸造的铸件最小壁厚最小壁厚mm 铸造方法铸造方法金属种类金属种类砂型砂型金属型金属型熔模熔模壳型壳型压铸压铸灰铸铁灰铸铁3 3440.40.40.80.80.80.81.51.5铸钢铸钢4 48 810

8、100.50.51 12.52.5铝合金铝合金3 33 34 40.60.60.80.8v充型能力强的液态金属，易于充满薄而充型能力强的液态金属，易于充满薄而复杂的型腔，有利于金属液中气体、杂复杂的型腔，有利于金属液中气体、杂质的上浮并排除，有利于对铸件凝固时质的上浮并排除，有利于对铸件凝固时的收缩进行补缩。液态金属的充型能力的收缩进行补缩。液态金属的充型能力弱，铸件易产生浇不足、冷隔、气孔、弱，铸件易产生浇不足、冷隔、气孔、夹杂、缩孔、热裂等缺陷。夹杂、缩孔、热裂等缺陷。v液态金属的充型能力主要取决于金属自液态金属的充型能力主要取决于金属自身的流动能力，还受外部条件，如铸型身的流动能力，还受

9、外部条件，如铸型性质、浇注条件、铸件结构等因素的影性质、浇注条件、铸件结构等因素的影响，是各种因素的综合反映。响，是各种因素的综合反映。v2、影响合金充型能力的主要因素、影响合金充型能力的主要因素v（1）流动性流动性：流动性指熔融金属的流：流动性指熔融金属的流动能力动能力,它是影响充型能力的主要因素之它是影响充型能力的主要因素之一。液态金属流动性用浇注流动性试样一。液态金属流动性用浇注流动性试样的方法来衡量。在生产和科学研究中应的方法来衡量。在生产和科学研究中应用最多的是螺旋形试样，如图用最多的是螺旋形试样，如图2-2所示。所示。v将金属液浇入螺旋形试样铸型中，显然，将金属液浇入螺旋形试样铸型

10、中，显然，在相同的铸型及条件下浇出的螺旋形在相同的铸型及条件下浇出的螺旋形试样越长，表示该金属的流动性越好。试样越长，表示该金属的流动性越好。v 表表2-3 一些合金的流动性（螺旋形试样，一些合金的流动性（螺旋形试样，沟槽截面沟槽截面8mm8mm）合金铸型浇注温度/螺旋线长度/mm铸铁：w(C+Si)=6.2%w(C+Si)=5.9%w(C+Si)=5.2%w(C+Si)=4.2%砂型1300130013001300180013001000600铸钢：w(C)=0.4%砂型16001640100200铝硅合金金属型(300)680720700800镁合金（Mg-Al-Zn）砂型70040060

11、0锡青铜：w(Sn)=9%11%w(Zn)=2%4%硅黄铜：w(Si)=1.5%4.5%砂型104011004201000v金属的流动性与金属的成分、温度、杂金属的流动性与金属的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关，其中化学成质含量及其物理性质有关，其中化学成分的影响最为显著，图分的影响最为显著，图2-3为铁碳合金流为铁碳合金流动性与状态图的关系。动性与状态图的关系。v由图可见，纯金属和共晶成分的合金，由图可见，纯金属和共晶成分的合金，由于是在恒温下进行结晶，固液界面比由于是在恒温下进行结晶，固液界面比较光滑，对液态合金的阻力较小，其流较光滑，对液态合金的阻力较小，其流动性最好；其它成分的合金

12、是在一定温动性最好；其它成分的合金是在一定温度范围内结晶的，初生树枝晶与液相两度范围内结晶的，初生树枝晶与液相两相共存，粗糙的固液界面使合金的流动相共存，粗糙的固液界面使合金的流动阻力加大，合金的流动性大大下降，合阻力加大，合金的流动性大大下降，合金的结晶温度区间越宽，流动性越差。金的结晶温度区间越宽，流动性越差。v（2）浇注条件浇注条件：指的是浇注温度与充型的压：指的是浇注温度与充型的压力。浇注温度对液态金属的充型能力有决定力。浇注温度对液态金属的充型能力有决定性的影响，浇注温度越高，充型能力越好。性的影响，浇注温度越高，充型能力越好。在一定温度范围内，充型能力随浇注温度的在一定温度范围内，

13、充型能力随浇注温度的提高而直线上升，超过某界限后，由于吸气，提高而直线上升，超过某界限后，由于吸气，氧化严重，充型能力的提高幅度减小。氧化严重，充型能力的提高幅度减小。v v液态金属在流动方向上所受压力液态金属在流动方向上所受压力(充型压头充型压头)越大，则流动速度越快，充型能力就越好。越大，则流动速度越快，充型能力就越好。但金属液的静压头过大或充型速度过高时，但金属液的静压头过大或充型速度过高时，不仅发生喷射和飞溅现象，使金属氧化和产不仅发生喷射和飞溅现象，使金属氧化和产生生“铁豆铁豆”缺陷，而且型腔中气体来不及排缺陷，而且型腔中气体来不及排出，反压力增加，造成出，反压力增加，造成“浇不足浇

14、不足”或或“冷隔冷隔”缺陷。缺陷。v 浇注系统结构越复杂，流动阻力越大，液浇注系统结构越复杂，流动阻力越大，液态金属充型能力越低。态金属充型能力越低。v（3）铸型性质铸型性质：铸型的阻力影响金属液的充：铸型的阻力影响金属液的充型速度，铸型与金属的热交换强度影响金属型速度，铸型与金属的热交换强度影响金属液保持流动的时间。所以铸型的蓄热系数液保持流动的时间。所以铸型的蓄热系数b(表示铸型从其中的金属液吸取并储存在本表示铸型从其中的金属液吸取并储存在本身中热量的能力身中热量的能力)愈大，铸型的激冷能力就愈愈大，铸型的激冷能力就愈强，金属液于其中保持液态的时间就愈短，强，金属液于其中保持液态的时间就愈

15、短，充型能力下降。充型能力下降。v如液态金属在金属铸型中的流动性比在砂铸如液态金属在金属铸型中的流动性比在砂铸型中差；铸型的温度较高，就能减少金属液型中差；铸型的温度较高，就能减少金属液与铸型的温差，从而提高金属液的充型能力，与铸型的温差，从而提高金属液的充型能力，如在金属型中浇注铝合金铸件，将铸型温度如在金属型中浇注铝合金铸件，将铸型温度由由340提高到提高到520，在相同的浇注温度，在相同的浇注温度(760)下，螺旋线长度则由下，螺旋线长度则由525mm增加到增加到950mm。熔融合金充型时，铸型的阻铸型对。熔融合金充型时，铸型的阻铸型对合金的冷却作用合金的冷却作用 都将影响合金的充型能力

16、。都将影响合金的充型能力。v（4）铸件结构铸件结构：铸件结构复杂，厚薄部分过：铸件结构复杂，厚薄部分过渡面多，则型腔结构复杂，流动阻力大，充渡面多，则型腔结构复杂，流动阻力大，充型能力弱。型能力弱。v 衡量铸件结构的因素是铸件的折算厚度衡量铸件结构的因素是铸件的折算厚度R(R铸件体积铸件体积/铸件散热表面积铸件散热表面积VS)和和复杂程度，它们决定着铸型型腔的结构特复杂程度，它们决定着铸型型腔的结构特点。点。 v 如果铸件体积相同，在同样的浇注条件下，如果铸件体积相同，在同样的浇注条件下，R大的铸件，由于与铸型的接触表面积相对大的铸件，由于与铸型的接触表面积相对较小，热量散失比较缓慢则充型能力

17、较高。较小，热量散失比较缓慢则充型能力较高。铸件的壁越薄，铸件的壁越薄，R越小则充型能力较弱。越小则充型能力较弱。v 铸件结构复杂，厚薄部分过渡面多，则型铸件结构复杂，厚薄部分过渡面多，则型腔结构复杂，流动阻力大，充型能力弱。腔结构复杂，流动阻力大，充型能力弱。v 铸件壁厚相同时，铸型中的垂直壁比水平铸件壁厚相同时，铸型中的垂直壁比水平壁更容易充满。壁更容易充满。v（三）铸件的凝固（三）铸件的凝固v铸型中的合金从液态转变为固态的过程，称铸型中的合金从液态转变为固态的过程，称为铸件的凝固，或称为结晶。为铸件的凝固，或称为结晶。v金属的凝固，一般均是在常温、常压金属的凝固，一般均是在常温、常压(重

18、力重力)情况下进行的，情况下进行的，(压铸等技术除外压铸等技术除外)。金属凝。金属凝固时应满足的热力学条件是：只有当体系所固时应满足的热力学条件是：只有当体系所处的温度低于熔点温度处的温度低于熔点温度(液相线温度液相线温度)Tm时，时，才能发生凝固现象。液固两相自由能差才能发生凝固现象。液固两相自由能差(GGlGs0。)是凝固过程继续进行的是凝固过程继续进行的驱动力。驱动力。v v金属的凝固包括晶核的形成及晶体的长大两金属的凝固包括晶核的形成及晶体的长大两过程。当液态金属冷却到熔点温度以下时，过程。当液态金属冷却到熔点温度以下时，就不断从液相中产生固相的核心就不断从液相中产生固相的核心(晶核晶

19、核)，接，接下来这些核心逐渐长大，同时在剩余的液相下来这些核心逐渐长大，同时在剩余的液相中继续出现新的核心并长大，直至液相消耗中继续出现新的核心并长大，直至液相消耗完毕。结晶终了。整个凝固结晶过程也就是完毕。结晶终了。整个凝固结晶过程也就是形核和长大过程交替、交迭进行的过程。形核和长大过程交替、交迭进行的过程。v铸件在凝固过程中除纯金属和共晶成分合金铸件在凝固过程中除纯金属和共晶成分合金外，断面上一般都存在三个区域，即固相区、外，断面上一般都存在三个区域，即固相区、凝固区（固液两相区）和液相区。凝固区的凝固区（固液两相区）和液相区。凝固区的大小对铸件品质影响较大，按照凝固区的宽大小对铸件品质影

20、响较大，按照凝固区的宽窄，铸件的凝固方式可分为逐层凝固、体积窄，铸件的凝固方式可分为逐层凝固、体积凝固（糊状凝固）和中间凝固三种方式，如凝固（糊状凝固）和中间凝固三种方式，如图图2-4所示。所示。图图2-4 合金的凝固方式合金的凝固方式（a）逐层凝固）逐层凝固 b)中间凝固中间凝固c)糊状凝固糊状凝固1-凝固层凝固层 2-液相液相 3-铸件中心铸件中心 4-固固-液相区液相区v1）逐层凝固）逐层凝固v纯金属和共晶合金在恒温下结晶，凝纯金属和共晶合金在恒温下结晶，凝固过程中铸件截面上的凝固区域的宽度固过程中铸件截面上的凝固区域的宽度为零，铸件截面上固液两相界面分明，为零，铸件截面上固液两相界面分

21、明，随着温度的下降，固相区不断增大，逐随着温度的下降，固相区不断增大，逐渐到达铸件的中心，如图渐到达铸件的中心，如图2-4a）所示。）所示。v2）体积凝固）体积凝固v当合金的结晶温度范围很宽，或因铸当合金的结晶温度范围很宽，或因铸件截面温度梯度很小，铸件凝固时，其件截面温度梯度很小，铸件凝固时，其液固共存的凝固区域很宽，甚至贯穿整液固共存的凝固区域很宽，甚至贯穿整个铸件截面，如图个铸件截面，如图2-4c）所示。）所示。v3）中间凝固）中间凝固v金属结晶温度范围很窄，或结晶温度金属结晶温度范围很窄，或结晶温度范围虽宽，但铸件截面温度梯度大，铸范围虽宽，但铸件截面温度梯度大，铸件截面上的凝固区域宽

22、度介于逐层凝固件截面上的凝固区域宽度介于逐层凝固与体积凝固之间，如图与体积凝固之间，如图2-4b）所示。）所示。（四）（四）铸件的收缩铸件的收缩v1、收缩的基本概念、收缩的基本概念v铸件在凝固和冷却过程中，其体积减少铸件在凝固和冷却过程中，其体积减少的现象称为收缩。收缩可分为液态收缩、的现象称为收缩。收缩可分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩，液态收缩和凝固凝固收缩和固态收缩，液态收缩和凝固收缩表现为合金的体积缩小，通常以体收缩表现为合金的体积缩小，通常以体积收缩率表示，它们是铸件产生缩孔、积收缩率表示，它们是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因。缩松缺陷的基本原因。v金属从高温金属从高温T0冷却到冷

23、却到T1时，其体时，其体(线线)收缩率以收缩率以单位体积单位体积(长度长度)的相对变化量来表示。的相对变化量来表示。v即：即：体收缩率体收缩率 %100)(%10010010TTVVVVV线收缩率线收缩率 %100)(%10010010TTlllllVl式中式中 V0、V1金属在金属在T0和和T1时的体积；时的体积； l0、l1金属在金属在T0和和T1时的长度；时的长度； 、金属在金属在T0-T1温度范围内的体收缩系数和线收缩系数温度范围内的体收缩系数和线收缩系数(1)。v合金的固态收缩，尽管也是体积变化合金的固态收缩，尽管也是体积变化,但但它只引起铸件各部分尺寸的变化。因此，它只引起铸件各部

24、分尺寸的变化。因此，通常用线收缩率来表示。固态收缩是铸通常用线收缩率来表示。固态收缩是铸件产生内应力、裂纹和变形等缺陷的主件产生内应力、裂纹和变形等缺陷的主要原因。要原因。v2）收缩的三个基本阶段）收缩的三个基本阶段 金属由浇注温度冷金属由浇注温度冷却到室温经历了液态收缩、凝固收缩和固态却到室温经历了液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个相互关联的收缩阶段，如图收缩三个相互关联的收缩阶段，如图2-5所示。所示。v（1）液态收缩阶段）液态收缩阶段() 金属从浇注温度金属从浇注温度T浇浇冷却到液相线温度冷却到液相线温度T液过程中完全处于液态收液过程中完全处于液态收缩。由公式缩。由公式(2-1)可看出，可

25、看出，T浇愈高，过热度浇愈高，过热度(T浇浇T液液)愈大以及收缩系数较大，使液态愈大以及收缩系数较大，使液态收缩率增大。金属体积收缩表现为型腔内液收缩率增大。金属体积收缩表现为型腔内液面的降低。面的降低。v（2）凝固收缩阶段）凝固收缩阶段() 金属自液相线温度金属自液相线温度(T液液)冷却到固相线温度冷却到固相线温度(T固固)之间之间(包括状态包括状态的改变的改变)凝固阶段的收缩。对于在一定温度下凝固阶段的收缩。对于在一定温度下结晶的纯金属和共晶成分的合金，凝固收缩结晶的纯金属和共晶成分的合金，凝固收缩只由状态改变引起。具有结晶温度范围的合只由状态改变引起。具有结晶温度范围的合金，凝固收缩由状

26、态改变和温度下降两部分金，凝固收缩由状态改变和温度下降两部分产生，且随结晶温度间隔产生，且随结晶温度间隔(T液液T液液)的增大的增大而增大。而增大。v液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的基本原因。的基本原因。v（3）固态收缩阶段）固态收缩阶段 金属自金属自T液冷却至室温液冷却至室温的收缩。通常表现为铸件外形尺寸的减少，的收缩。通常表现为铸件外形尺寸的减少，故一般用线收缩率表示。它对铸件的形状和故一般用线收缩率表示。它对铸件的形状和尺寸精度影响很大，也是铸件产生应力、变尺寸精度影响很大，也是铸件产生应力、变形和裂纹等缺陷的基本原因。形和裂纹等缺陷的基本原

27、因。v金属的总体收缩为上述三个阶段收缩之和。金属的总体收缩为上述三个阶段收缩之和。它和金属自身的成分、温度和相变有关。它和金属自身的成分、温度和相变有关。 v2、铸件的实际收缩、铸件的实际收缩v金属自身的成分、温度和相变会影响铸金属自身的成分、温度和相变会影响铸件的收缩，实际上，它还会受到一些外件的收缩，实际上，它还会受到一些外界阻力的影响：界阻力的影响：v（1）铸型表面的摩擦阻力）铸型表面的摩擦阻力v铸件收缩时，其表面与铸型表面之间的铸件收缩时，其表面与铸型表面之间的摩擦与铸件品质，铸型表面的平滑程度摩擦与铸件品质，铸型表面的平滑程度有关。如碳钢铸件在粘土砂型中，这种有关。如碳钢铸件在粘土砂

28、型中，这种阻力使收缩率平均减少阻力使收缩率平均减少03。铸型表。铸型表面有涂料或覆料时，摩擦阻力可以忽略。面有涂料或覆料时，摩擦阻力可以忽略。v（2）热阻力）热阻力v铸件各部分收缩时彼此制约产生的阻力。铸件各部分收缩时彼此制约产生的阻力。 v（3）机械阻力）机械阻力 v铸件收缩时，受到铸型和型芯的阻力。铸件收缩时，受到铸型和型芯的阻力。 铸件在铸型中的收缩仅受到金属表面与铸件在铸型中的收缩仅受到金属表面与铸型表面之间的摩擦阻力时，为自由收铸型表面之间的摩擦阻力时，为自由收缩。如果铸件在铸型中的收缩受到其他缩。如果铸件在铸型中的收缩受到其他阻碍，则为受阻收缩。阻碍，则为受阻收缩。 v3、铸件的、

29、铸件的缩孔与缩松的形成与防止缩孔与缩松的形成与防止液态金属在凝固过程中，由于液态收缩液态金属在凝固过程中，由于液态收缩和凝固收缩，往往在铸件最后凝固的部和凝固收缩，往往在铸件最后凝固的部位出现大而集中的孔洞，称缩孔；细小位出现大而集中的孔洞，称缩孔；细小而分散的孔洞称分散性缩孔，简称为缩而分散的孔洞称分散性缩孔，简称为缩松。它们可使铸件力学性能，气密性等松。它们可使铸件力学性能，气密性等大大降低，以致成为废品，是极其有害大大降低，以致成为废品，是极其有害的铸造缺陷之一。的铸造缺陷之一。v（1）缩孔与缩松的形成）缩孔与缩松的形成v缩孔产生的基本原因是金属的液态收缩和凝缩孔产生的基本原因是金属的液

30、态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值，且得不到补偿。固收缩值大于固态收缩值，且得不到补偿。缩孔形成的基本条件是金属在恒温或很窄的缩孔形成的基本条件是金属在恒温或很窄的温度范围内结晶，铸件由表及里逐层凝固。温度范围内结晶，铸件由表及里逐层凝固。 v缩松形成的基本原因也是金属的液态收缩和缩松形成的基本原因也是金属的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩。但形成缩松的基本凝固收缩大于固态收缩。但形成缩松的基本条件是金属的结晶温度范围较宽，呈体积凝条件是金属的结晶温度范围较宽，呈体积凝固方式（也称为糊状凝固方式）。缩松常存固方式（也称为糊状凝固方式）。缩松常存在铸件壁的中心区域、厚大部位、冒口根部在铸件壁的中心区

31、域、厚大部位、冒口根部和内浇道附近。和内浇道附近。v由以上缩孔和缩松的形成过程，可得到以下由以上缩孔和缩松的形成过程，可得到以下规律：规律：v合金的液态收缩和凝固收缩愈大（如铸钢、合金的液态收缩和凝固收缩愈大（如铸钢、白口铸铁、铝青铜），铸件愈易形成缩孔；白口铸铁、铝青铜），铸件愈易形成缩孔；v合金的浇注温度愈高，液态收缩愈大，愈合金的浇注温度愈高，液态收缩愈大，愈易形成缩孔；易形成缩孔；v结晶温度范围宽的合金，倾向于体积凝固，结晶温度范围宽的合金，倾向于体积凝固，易形成缩松；纯金属和共晶成分合金倾向于易形成缩松；纯金属和共晶成分合金倾向于逐层凝固，易形成缩孔。逐层凝固，易形成缩孔。v（2）缩

32、孔和缩松的防止）缩孔和缩松的防止 v采用顺序凝固原则：顺序凝固是采用采用顺序凝固原则：顺序凝固是采用各种措施保证铸件结构上各部分，从远各种措施保证铸件结构上各部分，从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，实现由远离冒口的部递增的温度梯度，实现由远离冒口的部分最先凝固，向冒口的方向顺序地凝固，分最先凝固，向冒口的方向顺序地凝固，使缩孔移至冒口中，切除冒口即可获得使缩孔移至冒口中，切除冒口即可获得合格的铸件。这是防止铸件中产生缩孔合格的铸件。这是防止铸件中产生缩孔和缩松的基本原则。和缩松的基本原则。图2-9顺序凝固方式示意图 v为了实现顺序凝固原则，

33、采用的技术措施主为了实现顺序凝固原则，采用的技术措施主要有：合理设计内浇口位置及浇注技术；合要有：合理设计内浇口位置及浇注技术；合理应用冒口、冷铁和补贴等技术措施。在合理应用冒口、冷铁和补贴等技术措施。在合理设计内浇口位置及浇注技术方面，若按顺理设计内浇口位置及浇注技术方面，若按顺序凝固方式，内浇口应从铸件厚大处引入，序凝固方式，内浇口应从铸件厚大处引入，尽可能靠近冒口或由冒口引入，如图尽可能靠近冒口或由冒口引入，如图2-9。浇。浇注技术主要指浇注温度和浇注速度，用高的注技术主要指浇注温度和浇注速度，用高的浇注温度缓慢地浇注，金属液流经铸型时间浇注温度缓慢地浇注，金属液流经铸型时间愈长，远离浇

34、口处的液体温度愈低，靠近浇愈长，远离浇口处的液体温度愈低，靠近浇口处温度较高，能增加铸件的纵向温度，有口处温度较高，能增加铸件的纵向温度，有利于顺序凝固方式。利于顺序凝固方式。图2-10 冒口和冷铁 图2-11铸件上的补贴（a）垂直补贴 (b)水平补贴v冒口的作用不仅是补缩，同时还为顺序凝固冒口的作用不仅是补缩，同时还为顺序凝固创造条件。冷铁是用铸铁、钢、铜和石墨等创造条件。冷铁是用铸铁、钢、铜和石墨等材料制成的激冷物。放入铸型内，用以加快材料制成的激冷物。放入铸型内，用以加快铸件某一部分的冷却速度，调节铸件的凝固铸件某一部分的冷却速度，调节铸件的凝固顺序，与冒口相配合，可扩大冒口的有效补顺序

35、，与冒口相配合，可扩大冒口的有效补缩距离缩距离(图图2-10)。在铸件上加补贴。在铸件上加补贴(图图2-11)，造成一个向冒口逐渐递增的温度梯度，形成造成一个向冒口逐渐递增的温度梯度，形成人为的补缩通道，可延长冒口的有效补缩距人为的补缩通道，可延长冒口的有效补缩距离。离。v加压补缩：将铸型置于压力罐中，浇注后加压补缩：将铸型置于压力罐中，浇注后使铸件在压力下凝固，可显著消除或减轻显使铸件在压力下凝固，可显著消除或减轻显微缩松。采用压力铸造、离心铸造等特种铸微缩松。采用压力铸造、离心铸造等特种铸造方法使铸件在压力下凝固，可有效防止缩造方法使铸件在压力下凝固，可有效防止缩孔和缩松。孔和缩松。v此外

36、，还可采用悬浮浇注、机械振动、电磁此外，还可采用悬浮浇注、机械振动、电磁场、离心力消除一般技术措施难于消除的缩场、离心力消除一般技术措施难于消除的缩孔和缩松。孔和缩松。（五）五）铸造应力铸造应力v1、概念、概念v铸件在凝固和随后的冷却过程中，收缩铸件在凝固和随后的冷却过程中，收缩受到阻碍而引起的内应力，称为铸造应受到阻碍而引起的内应力，称为铸造应力。铸造应力分为热应力、相变应力、力。铸造应力分为热应力、相变应力、和机械阻碍应力。和机械阻碍应力。v (1)热应力热应力v热应力是由于铸件壁厚不均，各部分冷却速热应力是由于铸件壁厚不均，各部分冷却速度不同，收缩量不同而产生的热阻碍所造成度不同，收缩量

37、不同而产生的热阻碍所造成的。落砂后热应力仍存在于铸件内，是一种的。落砂后热应力仍存在于铸件内，是一种残余铸造应力。残余铸造应力。v(2)相变应力相变应力v铸件冷却过程中，有的合金要经历固态相变，铸件冷却过程中，有的合金要经历固态相变，比容发生变化。当铸件各部位温度不同时，比容发生变化。当铸件各部位温度不同时，固态相变不同时发生，新旧两相的比容差越固态相变不同时发生，新旧两相的比容差越大，相变应力越大。钢的各种组成相的比容大，相变应力越大。钢的各种组成相的比容见表见表2-6。马氏体的比容最大，如铸件快速冷。马氏体的比容最大，如铸件快速冷却时却时(如水爆清砂如水爆清砂)，发生马氏体相变产生较，发生

38、马氏体相变产生较大的相变应力，可能使铸件开裂，甚至断裂。大的相变应力，可能使铸件开裂，甚至断裂。v (3)机械阻碍应力机械阻碍应力v铸件在冷却过程中因收缩受到箱带、铸型、铸件在冷却过程中因收缩受到箱带、铸型、型芯、浇注系统和冒口等的机械阻碍而产生型芯、浇注系统和冒口等的机械阻碍而产生的应力为机械阻碍应力。图的应力为机械阻碍应力。图2-13所示套筒筒所示套筒筒身及内孔在固态收缩中受到舂制过紧的砂身及内孔在固态收缩中受到舂制过紧的砂型凸出部分及型芯的阻碍，产生拉应力。当型凸出部分及型芯的阻碍，产生拉应力。当形成应力的原因一经消除，如落砂、去除浇形成应力的原因一经消除，如落砂、去除浇冒口后，应力也随

39、之消失。因此，机械应力冒口后，应力也随之消失。因此，机械应力是一种临时应力。是一种临时应力。图2-13受砂型和砂芯机械阻碍的铸件v2、铸造应力对铸件品质的影响、铸造应力对铸件品质的影响v（1）易使铸件产生变形）易使铸件产生变形v（2）开裂）开裂v尽量选用线收缩率小、弹性模量小尽量选用线收缩率小、弹性模量小(表表2-7)的合金。的合金。 表表2-7一些铸造合金的弹性模量一些铸造合金的弹性模量材料材料钢钢白口铸铁白口铸铁球铁球铁灰铸铁灰铸铁铝合金铝合金E/MPa196000166000135000182000735001080006500083000v采用同时凝固的技术采用同时凝固的技术 所谓同时

40、凝固是指采所谓同时凝固是指采取一些技术措施，使铸件各部分温差很小，取一些技术措施，使铸件各部分温差很小，几乎同时进行凝固，如图几乎同时进行凝固，如图2-14所示。因各部所示。因各部分温差小，不易产生热应力和热裂，铸件变分温差小，不易产生热应力和热裂，铸件变形小。形小。图2-14 同时凝固方式示意图 v合理设置浇冒口，缓慢冷却，以减小合理设置浇冒口，缓慢冷却，以减小铸件各部分温差；采用退让性好的型、铸件各部分温差；采用退让性好的型、芯砂。芯砂。v若铸件已存在残余应力，可采用人工若铸件已存在残余应力，可采用人工时效、自然时效或振动时效等方法消除。时效、自然时效或振动时效等方法消除。v（2）铸件的裂

41、纹与防止）铸件的裂纹与防止v当铸造应力的总合超过金属的抗拉强度极限当铸造应力的总合超过金属的抗拉强度极限时，铸件便产生裂纹。时，铸件便产生裂纹。v热裂热裂 热裂一般是在凝固末期，金属处于固热裂一般是在凝固末期，金属处于固相线附近的高温时形成的。其形状特征是裂相线附近的高温时形成的。其形状特征是裂缝短，缝隙宽，形状曲折，缝内呈氧化颜色。缝短，缝隙宽，形状曲折，缝内呈氧化颜色。v合理地调整合金成分（严格控制钢和铁中的合理地调整合金成分（严格控制钢和铁中的硫、磷含量），合理地设计铸件结构，采用硫、磷含量），合理地设计铸件结构，采用同时凝固的原则和改善型（芯）砂的退让性，同时凝固的原则和改善型（芯）砂

42、的退让性，都是防止热裂的有效措施。都是防止热裂的有效措施。v3、防止和减小铸造应力的措施、防止和减小铸造应力的措施v合理地设计铸件的结构合理地设计铸件的结构 v 铸件的形状愈复杂，各部分壁厚相铸件的形状愈复杂，各部分壁厚相差愈大，冷却时温度愈不均匀，铸差愈大，冷却时温度愈不均匀，铸造应力愈大。因此，在设计铸件时造应力愈大。因此，在设计铸件时应尽量使铸件形状简单、对称、壁应尽量使铸件形状简单、对称、壁厚均匀。厚均匀。v冷裂冷裂 冷裂是铸件冷却到低温处于弹性状态冷裂是铸件冷却到低温处于弹性状态时，所受应力总和大于该温度下合金的抗拉时，所受应力总和大于该温度下合金的抗拉强度而产生的。其形状特征是：裂

43、纹细小，强度而产生的。其形状特征是：裂纹细小，呈连续直线状，缝内有金属光泽或轻微氧化呈连续直线状，缝内有金属光泽或轻微氧化色。色。v脆性大、塑性差的金属，如白口铸铁、高碳脆性大、塑性差的金属，如白口铸铁、高碳钢及某些合金钢铸件最易产生冷裂纹。大型钢及某些合金钢铸件最易产生冷裂纹。大型复杂铸件也易形成冷裂纹，防止冷裂的方法复杂铸件也易形成冷裂纹，防止冷裂的方法是尽量减小铸造应力。是尽量减小铸造应力。 （五）（五）金属的吸气性金属的吸气性v1、概念、概念v金属在熔炼过程中溶解气体；在浇注过金属在熔炼过程中溶解气体；在浇注过程中因浇包未烘干、铸型浇注系统设计程中因浇包未烘干、铸型浇注系统设计不当、铸

44、型秀气性差以及浇注速度控制不当、铸型秀气性差以及浇注速度控制不当、或型腔内气体不能及时排出，都不当、或型腔内气体不能及时排出，都会使气体进入金属液，增加金属中气体会使气体进入金属液，增加金属中气体的含量这就构成了金属的吸气性。的含量这就构成了金属的吸气性。v2、金属液吸收气体的过程、金属液吸收气体的过程v（1）气体分子撞击到金属液表面）气体分子撞击到金属液表面v（2）在高温金属液表面上气体分子离）在高温金属液表面上气体分子离解为原子状态解为原子状态v（3）气体原子根据与金属元素之间的）气体原子根据与金属元素之间的亲和力大小，以物理吸附方式或化学吸亲和力大小，以物理吸附方式或化学吸附方式吸附在金

45、属表面附方式吸附在金属表面v（4）气体原子扩散进入金属液内部）气体原子扩散进入金属液内部3、气体在金属液中的溶解度、气体在金属液中的溶解度v在一定温度和压力条件下，金属吸收气体的在一定温度和压力条件下，金属吸收气体的饱和浓度，称为该条件下气体的溶解度。常饱和浓度，称为该条件下气体的溶解度。常用每用每100g金属含有的气体在标准状态下的体金属含有的气体在标准状态下的体积来表示积来表示(cm3100g)，有时也用溶解气体，有时也用溶解气体对金属的质量分数表示。对金属的质量分数表示。v影响气体在金属液中的溶解度的因素是：温影响气体在金属液中的溶解度的因素是：温度、金属的化学成分和气体在金属液面上的度

46、、金属的化学成分和气体在金属液面上的平衡分压。如温度对气体在金属中溶解度的平衡分压。如温度对气体在金属中溶解度的影响是随温度升高而增大。影响是随温度升高而增大。v4、气体的析出与气孔、气体的析出与气孔v气体析出的三种方式：气体析出的三种方式：v（1）气体以原子态扩散到金属表面，）气体以原子态扩散到金属表面，然后脱离吸附（蒸发）；然后脱离吸附（蒸发）；v（2）与金属内某元素形成化合物，以）与金属内某元素形成化合物，以非金属夹杂物形式排出。非金属夹杂物形式排出。v（3）以气泡形式从金属液中逸出。）以气泡形式从金属液中逸出。v4、气孔、气孔v气孔是铸造生产中最常见的缺陷之一。气孔是铸造生产中最常见的

47、缺陷之一。据统计，铸件废品中约三分之一是由于据统计，铸件废品中约三分之一是由于气孔造成的。气孔是气体在铸件内形成气孔造成的。气孔是气体在铸件内形成的孔洞，表面常常比较光滑、明亮或略的孔洞，表面常常比较光滑、明亮或略带氧化色，一般呈梨形、椭圆形等。按带氧化色，一般呈梨形、椭圆形等。按气孔产生的原因和气体来源不同，气孔气孔产生的原因和气体来源不同，气孔大致可分为侵入气孔、析出气孔和反应大致可分为侵入气孔、析出气孔和反应气孔三类。气孔三类。v（1）侵入气孔）侵入气孔v侵入气孔是浇注过程中熔融金属和铸型侵入气孔是浇注过程中熔融金属和铸型之间的热作用，使砂型或型芯中的挥发之间的热作用，使砂型或型芯中的挥

48、发物（水分、粘结剂、附加物）挥发生成物（水分、粘结剂、附加物）挥发生成以及型腔中原有的空气，在界面上超过以及型腔中原有的空气，在界面上超过一定临界值时，气体就会侵入金属液而一定临界值时，气体就会侵入金属液而未上浮逸出所形成的气孔。侵入的气体未上浮逸出所形成的气孔。侵入的气体一般是水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、一般是水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、氧气、碳氢化合物等。氧气、碳氢化合物等。v防止侵入气孔产生的主要措施有：减小防止侵入气孔产生的主要措施有：减小型（芯）砂的发气量、发气速度，增加型（芯）砂的发气量、发气速度，增加铸型、型芯的透气性；或是在铸型表面铸型、型芯的透气性；或是在铸型表面刷涂料，使型

49、砂与熔融金属隔开，阻止刷涂料，使型砂与熔融金属隔开，阻止气体侵入等。气体侵入等。v（2）析出气孔）析出气孔v溶解于熔融金属中的气体在冷却和凝固溶解于熔融金属中的气体在冷却和凝固过程中，由于溶解度的下降而从合金中过程中，由于溶解度的下降而从合金中析出，当铸件表面已凝固，气泡来不及析出，当铸件表面已凝固，气泡来不及排除而保留，在铸件中形成的气孔，称排除而保留，在铸件中形成的气孔，称析出气孔。析出气孔。v防止析出性气孔的主要措施有：减少合防止析出性气孔的主要措施有：减少合金的吸气量；对金属进行除气处理；提金的吸气量；对金属进行除气处理；提高冷却速度或使铸件在压力下凝固，阻高冷却速度或使铸件在压力下凝

50、固，阻止气体析出等。止气体析出等。v（3）反应气孔）反应气孔v浇入铸型的熔融金属与铸型材料、芯撑、冷浇入铸型的熔融金属与铸型材料、芯撑、冷铁或熔渣之间发生化学反应产生的气体在铸铁或熔渣之间发生化学反应产生的气体在铸件中形成的孔洞，称反应气孔。由铸型、芯件中形成的孔洞，称反应气孔。由铸型、芯撑、冷铁等与合金反应形成的气孔，多位于撑、冷铁等与合金反应形成的气孔，多位于铸件皮下铸件皮下12 mm处，直径约为处，直径约为13 mm，称皮下气孔或针孔。反应气孔形成的原因和称皮下气孔或针孔。反应气孔形成的原因和方式较为复杂。不同合金防止的方法也有所方式较为复杂。不同合金防止的方法也有所区别，但芯撑、冷铁表

51、面无油、无锈并保持区别，但芯撑、冷铁表面无油、无锈并保持干燥，是防止反应气孔出现的主要措施之一干燥，是防止反应气孔出现的主要措施之一。v5、气体对铸件品质的影响、气体对铸件品质的影响v（1）气孔不仅会减少有效截面积，而）气孔不仅会减少有效截面积，而且能使局部造成应力集中成为零件断裂且能使局部造成应力集中成为零件断裂的裂纹源，尤其是开关不规则的气孔，的裂纹源，尤其是开关不规则的气孔，使金属强度下降，而且会降低零件的疲使金属强度下降，而且会降低零件的疲劳强度。劳强度。v（2）以固溶体形式存在的气体，虽然）以固溶体形式存在的气体，虽然危害较小，但会降低铸件的韧度。危害较小，但会降低铸件的韧度。v（3

52、）金属液含有气体也会影响到它的）金属液含有气体也会影响到它的铸造性能。铸造性能。（六）（六）铸件的化学成分偏析铸件的化学成分偏析v1、概念、概念v铸件（尤其是厚壁铸件）凝固后截面上铸件（尤其是厚壁铸件）凝固后截面上不同部位，以至晶粒内部，产生化学成不同部位，以至晶粒内部，产生化学成分不均匀的现象，称为偏析。分不均匀的现象，称为偏析。v2、种类、种类v1）微观偏析）微观偏析晶内偏析（枝晶偏析）和晶晶内偏析（枝晶偏析）和晶界偏析。界偏析。v（1）晶内偏析：）晶内偏析： 产生于具有结晶温度范围产生于具有结晶温度范围能形成固溶体的合金中。能形成固溶体的合金中。 v（2）晶界偏析：铸件在凝固过程中有以下

53、两）晶界偏析：铸件在凝固过程中有以下两种情况能够产生晶界偏析。种情况能够产生晶界偏析。v两个晶粒相对生长，相互接近，相遇。两个晶粒相对生长，相互接近，相遇。v晶界位置与晶粒生长方向平行。晶界位置与晶粒生长方向平行。 v2）宏观偏析）宏观偏析正偏析和逆偏析。正偏析和逆偏析。v（1）正偏析）正偏析 铸件或铸锭凝固时，由于型壁铸件或铸锭凝固时，由于型壁强烈地定向散热，在进行凝固的合金内形成强烈地定向散热，在进行凝固的合金内形成一个温度梯度，于是，凝固不是在整个截面一个温度梯度，于是，凝固不是在整个截面同时进行，而是从与铸型壁相接触的外层开同时进行，而是从与铸型壁相接触的外层开始。始。v（2）逆偏析）

54、逆偏析 当溶质的分配系数当溶质的分配系数k1的合金进的合金进行凝固时，凝固界面上将有一部分溶质排向行凝固时，凝固界面上将有一部分溶质排向液相，随着温度的降低，溶质的浓度在固浓液相，随着温度的降低，溶质的浓度在固浓界面处的液相中逐渐增加，愈是后来结晶的界面处的液相中逐渐增加，愈是后来结晶的固相，溶质浓度越高，这种成分偏析称之为固相，溶质浓度越高，这种成分偏析称之为逆偏析。逆偏析。二、铸件的结构设计及几何形状特征二、铸件的结构设计及几何形状特征（一）（一）铸件设计的一般原则铸件设计的一般原则v1、必须针对不同的铸造合金的性能、必须针对不同的铸造合金的性能、铸造方法产品多少和生产条件，综合考铸造方法

55、产品多少和生产条件，综合考虑合理的结构。虑合理的结构。v2、铸件壁厚的变化对金属的力学性能、铸件壁厚的变化对金属的力学性能均有影响。均有影响。v3、铸件的最小壁厚必须结合零件的复、铸件的最小壁厚必须结合零件的复杂程度、尺寸大小、材料以及制造技术杂程度、尺寸大小、材料以及制造技术来确定；来确定；v4、简化模型设计；、简化模型设计；v5、易于造型及合理确定分型面，尽量、易于造型及合理确定分型面，尽量避免或减少采用型芯，便于落砂清理；避免或减少采用型芯，便于落砂清理；v6、考虑浇注的特点；、考虑浇注的特点；v7、充分考虑材料的不同特性。、充分考虑材料的不同特性。 （二）（二）铸件的结构要素设计铸件的

56、结构要素设计v考虑以下几个方面因素：考虑以下几个方面因素：v1、铸件的最小壁厚；、铸件的最小壁厚；v2、铸件的临界壁厚；、铸件的临界壁厚；v3、铸件的内壁厚度；、铸件的内壁厚度；v4、铸件壁的过渡和连接；、铸件壁的过渡和连接；v5、筋；、筋；v6、铸造斜度；、铸造斜度；v7、凸台。、凸台。（三）（三）适宜铸造技术的铸件结构设计适宜铸造技术的铸件结构设计及几何形状特征及几何形状特征v在铸件结构设计中应强调：在铸件结构设计中应强调：v1、简化或减少分型面的铸件结构设计、简化或减少分型面的铸件结构设计及几何形状特征；及几何形状特征；v2、减少型芯总数量的铸件结构设计及、减少型芯总数量的铸件结构设计及

57、几何形状特征；几何形状特征；v3、方便起模的铸件结构设计及几何形、方便起模的铸件结构设计及几何形状特征；状特征；v4、有利于型芯的固定和排气的铸件结、有利于型芯的固定和排气的铸件结构设计及几何形状特征；构设计及几何形状特征；v5、避免变形和裂纹的铸件结构设计及、避免变形和裂纹的铸件结构设计及几何形状特征；几何形状特征；v6、有利于防止夹渣、气孔产生的铸件、有利于防止夹渣、气孔产生的铸件结构设计及几何形状特征；结构设计及几何形状特征；v7、有利于铸件清理的铸件结构设计及、有利于铸件清理的铸件结构设计及几何形状特征。几何形状特征。（四）（四）适宜铸造合金性能的铸件结构适宜铸造合金性能的铸件结构设计

58、及几何形状特征设计及几何形状特征v进行铸件结构设计，不仅要保证其使用进行铸件结构设计，不仅要保证其使用性能和机械性能要求，还必需考虑铸造性能和机械性能要求，还必需考虑铸造工艺和合金铸造性能对铸件结构的要求，工艺和合金铸造性能对铸件结构的要求，使铸件的结构与这些要求相适应。使这使铸件的结构与这些要求相适应。使这些铸件具有良好的工艺性，以便保证铸些铸件具有良好的工艺性，以便保证铸件质量，降低生产成本，提高生产率。件质量，降低生产成本，提高生产率。（五）（五）合金铸造性能对铸件结构的要求合金铸造性能对铸件结构的要求 v铸件的结构，如果不能满足合金铸造性铸件的结构，如果不能满足合金铸造性能的要求，将可

59、能产生浇不足、冷隔、能的要求，将可能产生浇不足、冷隔、缩松、气孔、裂纹和变形等缺陷。缩松、气孔、裂纹和变形等缺陷。（六）（六）铸造工艺对铸件结构的要求铸造工艺对铸件结构的要求v合理的铸件结构设计，除了满足零件的合理的铸件结构设计，除了满足零件的使用性能要求外，还应使其铸使用性能要求外，还应使其铸 造工艺过造工艺过程尽量简单。以提高生产效率，降低废程尽量简单。以提高生产效率，降低废品率，为生产过程的机械化创造条件。品率，为生产过程的机械化创造条件。v1、铸件壁厚的设计、铸件壁厚的设计v（l）铸件的壁厚应合理：铸件的壁厚应合理：v1）铸件的最小壁厚）铸件的最小壁厚 在一定铸造条件下，铸造合金在一定

60、铸造条件下，铸造合金液能充满铸型的最小厚度称为该铸造合金的最小壁液能充满铸型的最小厚度称为该铸造合金的最小壁厚。厚。v2)铸件的临界壁厚铸件的临界壁厚 由于厚壁铸件易产生缩孔、缩由于厚壁铸件易产生缩孔、缩松、晶粒粗大、偏析等缺陷，铸件的力学性能下降。松、晶粒粗大、偏析等缺陷，铸件的力学性能下降。 3)铸件的内壁厚度铸件的内壁厚度 砂型铸造时，散热条件差的铸砂型铸造时，散热条件差的铸件内壁，即使内壁厚度与外壁厚度相等，由于它的件内壁，即使内壁厚度与外壁厚度相等，由于它的凝固速度比外壁慢，力学性能往往比外壁低。凝固速度比外壁慢，力学性能往往比外壁低。 v（2）铸件的壁厚应均匀。铸件的壁厚应均匀。v