1
2
§ 11-3 缩孔与缩松
3
冷却
凝固
体积收缩
缩 孔
缩 松
应力
变形
热裂纹
冷裂纹
4
第三节 缩孔与缩松
一、金属的收缩
二、缩孔与缩松的分类及特征
三、缩孔与缩松的形成机理
四、影响缩孔与缩松的因素及防止措施
5
液态收缩阶段
凝固收缩阶段
固态收缩阶段
三个阶段
一,金属的收缩
6
图 11-14 二元合金收缩过程示意图
a）合金相图 b）有一定结晶温度范围的合金 c）恒温凝固的合金
a） c）b）
成分 /％ 体收缩率 /％ 体收缩率 /％
n mA B
温
度
/℃
温
度
/℃
温
度
/℃T
浇
III III
m
n
III III
液态收缩
凝固收缩
固相收缩
7
％－（＝ 浇液液 100) ?LVV TT??
％－（＋＝ ）（凝 100))( ??? SLSLVSLVV TT???
％（＝ 固固 1 0 0)0S ?? TTVV ??
8
金属从浇注温度冷却到室温所产生的 体收缩 为
液态收缩, 凝固收缩 和 固态收缩 之和,即,
εV总 ＝ εV液 ＋ εV凝 ＋ εV固
其中,液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔
和缩松的基本原因 。
9
二、缩孔与缩松的分类及特征
缩孔
缩松
10
a）明缩孔 b）凹角缩孔 c）芯面缩孔 d）内部缩孔
11
缩 孔 特 点
常出现于 纯金属, 共晶成分合金 和 结晶温度范
围较窄 的 以层状凝固方式凝固 的铸造合金中；
多集中在铸件的 上部 和 最后凝固 的部位 ；铸件
厚壁处,两壁相交处及内 浇口附近 等凝固较晚
或 凝固缓慢 的部位（称为热节），也常出现缩
孔；
缩孔 尺寸较大, 形状不规则, 表面不光滑 。
12
缩 松 的 特 点
缩松多出现于结晶温度范围较宽的合金中；
显微缩松一般出现在枝晶间和分枝之间；
常分布在缩孔附近或铸件厚壁的中心部位；
13
A Bm n
？凝固？凝固 层状凝固体积凝固
14
TL TL
TS
TSG
G
体积凝固 层状凝固树枝晶 胞状晶缩松 缩孔
15
16
铸件热节处的缩孔与缩松
17
三、缩孔与缩松的形成机理
缩孔的形成
缩松的形成
18
缩 孔 的 形 成 机 理
纯金属、共晶成分合金和结晶温度范围窄的合金，
在一般铸造条件下按 由表及里逐层凝固 的方式
凝固。由于金属或合金在冷却过程中发生的 液态
收缩和凝固收缩大于固态收缩,从而在铸件
最后凝固的部位 形成尺寸较大的集中缩孔。
19
铸件中缩孔形成过程示意图
20
缩松的形成 的形成机理
结晶温度范围较宽的合金，一般按照 体积凝固 的方式
凝固，凝固区内的小晶体很容易发展成为发达的 树枝晶 。
当固相达到一定数量形成 晶体骨架 时，尚未凝固的液态
金属便被分割成一个个互不相通的 小熔池 。在随后的冷
却过程中，小熔池内的液体将发生液态收缩和凝固收缩，
已凝固的金属则发生固态收缩。由于 熔池金属的液态收
缩和凝固收缩之和大于其固态收缩,两者之差引起的细
小孔洞又 得不到外部液体的补充,便在相应部位形成了
分散性的细小缩孔,即缩松。
21
四、影响缩孔与缩松的因素
及防止措施
（一）影响缩孔与缩松的因素
（二）防止铸件产生缩孔和缩松的途径
22
（一）影响缩孔与缩松的因素
金属的性质 ；
铸型的冷却能力；
浇注温度与浇注速度；
铸件尺寸；
补缩能力。
23
（二）防止铸件产生缩孔和缩松的途径
顺序凝固
同时凝固
使用冒口、补贴和冷铁
24
顺序凝固方式示意图
纵向温度分布曲线
距离
温度
冒口
浇口
25
同时凝固方式示意图
内浇道
IIIIII
距离
纵向温度分布曲线温度
冷铁
26
27
28
表 11-2 亚共晶铸铁的液态收缩率 εV液
碳的质量分数
wC / ％ 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
εV液 （ T浇 ＝ 1400℃ ） /% 0.6 1.4 2.3 3.4 4.6
εV液 （ T浇 － TL＝ 100℃ ）
/% 1.5 1.7 1.8 2.0 2.1
29
表 11-4 亚共晶铸铁的凝固体收缩率 εV凝
碳的质量分数
wC/ ％ 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
凝固收缩
率
εV凝 /％
白口铸铁 5.1 4.6 4.2 3.7 3.3
灰铸铁 4.3 2.8 1.4 -0.1 -1.5
30
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§ 11-3 缩孔与缩松
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冷却
凝固
体积收缩
缩 孔
缩 松
应力
变形
热裂纹
冷裂纹
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第三节 缩孔与缩松
一、金属的收缩
二、缩孔与缩松的分类及特征
三、缩孔与缩松的形成机理
四、影响缩孔与缩松的因素及防止措施
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液态收缩阶段
凝固收缩阶段
固态收缩阶段
三个阶段
一,金属的收缩
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图 11-14 二元合金收缩过程示意图
a）合金相图 b）有一定结晶温度范围的合金 c）恒温凝固的合金
a） c）b）
成分 /％ 体收缩率 /％ 体收缩率 /％
n mA B
温
度
/℃
温
度
/℃
温
度
/℃T
浇
III III
m
n
III III
液态收缩
凝固收缩
固相收缩
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％－（＝ 浇液液 100) ?LVV TT??
％－（＋＝ ）（凝 100))( ??? SLSLVSLVV TT???
％（＝ 固固 1 0 0)0S ?? TTVV ??
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金属从浇注温度冷却到室温所产生的 体收缩 为
液态收缩, 凝固收缩 和 固态收缩 之和,即,
εV总 ＝ εV液 ＋ εV凝 ＋ εV固
其中,液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔
和缩松的基本原因 。
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二、缩孔与缩松的分类及特征
缩孔
缩松
10
a）明缩孔 b）凹角缩孔 c）芯面缩孔 d）内部缩孔
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缩 孔 特 点
常出现于 纯金属, 共晶成分合金 和 结晶温度范
围较窄 的 以层状凝固方式凝固 的铸造合金中；
多集中在铸件的 上部 和 最后凝固 的部位 ；铸件
厚壁处,两壁相交处及内 浇口附近 等凝固较晚
或 凝固缓慢 的部位（称为热节），也常出现缩
孔；
缩孔 尺寸较大, 形状不规则, 表面不光滑 。
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缩 松 的 特 点
缩松多出现于结晶温度范围较宽的合金中；
显微缩松一般出现在枝晶间和分枝之间；
常分布在缩孔附近或铸件厚壁的中心部位；
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A Bm n
？凝固？凝固 层状凝固体积凝固
14
TL TL
TS
TSG
G
体积凝固 层状凝固树枝晶 胞状晶缩松 缩孔
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铸件热节处的缩孔与缩松
17
三、缩孔与缩松的形成机理
缩孔的形成
缩松的形成
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缩 孔 的 形 成 机 理
纯金属、共晶成分合金和结晶温度范围窄的合金，
在一般铸造条件下按 由表及里逐层凝固 的方式
凝固。由于金属或合金在冷却过程中发生的 液态
收缩和凝固收缩大于固态收缩,从而在铸件
最后凝固的部位 形成尺寸较大的集中缩孔。
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铸件中缩孔形成过程示意图
20
缩松的形成 的形成机理
结晶温度范围较宽的合金，一般按照 体积凝固 的方式
凝固，凝固区内的小晶体很容易发展成为发达的 树枝晶 。
当固相达到一定数量形成 晶体骨架 时，尚未凝固的液态
金属便被分割成一个个互不相通的 小熔池 。在随后的冷
却过程中，小熔池内的液体将发生液态收缩和凝固收缩，
已凝固的金属则发生固态收缩。由于 熔池金属的液态收
缩和凝固收缩之和大于其固态收缩,两者之差引起的细
小孔洞又 得不到外部液体的补充,便在相应部位形成了
分散性的细小缩孔,即缩松。
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四、影响缩孔与缩松的因素
及防止措施
（一）影响缩孔与缩松的因素
（二）防止铸件产生缩孔和缩松的途径
22
（一）影响缩孔与缩松的因素
金属的性质 ；
铸型的冷却能力；
浇注温度与浇注速度；
铸件尺寸；
补缩能力。
23
（二）防止铸件产生缩孔和缩松的途径
顺序凝固
同时凝固
使用冒口、补贴和冷铁
24
顺序凝固方式示意图
纵向温度分布曲线
距离
温度
冒口
浇口
25
同时凝固方式示意图
内浇道
IIIIII
距离
纵向温度分布曲线温度
冷铁
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表 11-2 亚共晶铸铁的液态收缩率 εV液
碳的质量分数
wC / ％ 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
εV液 （ T浇 ＝ 1400℃ ） /% 0.6 1.4 2.3 3.4 4.6
εV液 （ T浇 － TL＝ 100℃ ）
/% 1.5 1.7 1.8 2.0 2.1
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表 11-4 亚共晶铸铁的凝固体收缩率 εV凝
碳的质量分数
wC/ ％ 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
凝固收缩
率
εV凝 /％
白口铸铁 5.1 4.6 4.2 3.7 3.3
灰铸铁 4.3 2.8 1.4 -0.1 -1.5
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