一.鑄造合金的收縮性

1.收縮的基本概念

　　液態合金當溫度下降而由液態轉變為固態時，因為金屬原子由近程有序逐漸轉變為遠程有序，以及空穴的減少及消失，一般都會發生體積減少。液態合金凝固后，隨溫度的繼續下降，原子間距離還要縮短，體積也近一步減少。鑄造合金在液態、凝固和固態冷卻的過程中，由于溫度的降低而發生體積減小的現象，稱為鑄造合金的收縮性。

　　收縮又是鑄件中許多缺陷，如縮孔、縮松、應力、變形、和裂紋等產生的基本原因，是鑄造合金的重要鑄造性能之一。它對鑄件（如獲得符合要求的幾何形狀和尺寸，致密的優良鑄件）有著很大的影響。

鑄造合金由液態轉變為常溫時的體積改變量來表示，稱為體積收縮。合金在固態時的收縮，除了用體積改變量表示外，還可用長度該變量來表示，稱為線收縮。因為在設計和制造模樣時，線收縮更有意義。線收縮率一般是體收縮率的1/3.合金在收縮要經歷三個階段：液態收縮階段;凝固收縮階段;固態收縮階段。

　　(1)液態收縮   當液態合金從澆注溫t澆冷卻至開始凝固的液相線溫度t液的收縮，由于合金處于液體狀態，故稱其為液態收縮，表現為型腔內液面的降低。

　?。?）凝固收縮  對于具有一定溫度范圍的的合金，由液態轉變為固態時，由于合金處于凝固狀態，故稱為凝固收縮。這類合金的凝固體收縮主要包括溫度降低（于合金的結晶溫度范圍有關）和狀態改變（狀態改變時的體積變化）兩部分。

　　對于少數合金及金屬，因其凝固體收縮率為負值，所以凝固時發生體積增大。(Bi、Si、Bi-Si合金和灰鑄鐵)。

　　液態收縮和凝固收縮是鑄件產生縮孔和縮松的基本原因。

　?。?）固態收縮  當鑄造合金從固相線溫度t固冷卻到室溫t室的收縮，由于合金處于固體狀態，故稱為固態收縮。

但在實際生產中，由于固態收縮往往表現為鑄件外形尺寸的減小，因此一般采用線收縮率來表示。

如果合金的線收縮不受到鑄型外部條件的阻礙，稱為自由收縮。負則，為受阻線收縮。

鑄造合金的線收縮不僅對鑄件的尺寸精度有著直接影響，而且是鑄件中產生應力、裂紋、變形的基本原因。

　　2.鑄件線收縮率

　　以上討論的鑄造合金收縮率只與合金的化學成分、收縮系數、溫度變化以及相變時體積改變等因素有關。在進行鑄件工藝設計時，考慮到收縮，需要將模樣尺寸放大，模樣尺寸L模與鑄件尺寸L件之間存在如下關系?！?L模-L鑄件/L?！?00%

　　鑄件的鑄造收縮率不僅與所用合金的因素有關，而且還與鑄型工藝特點、鑄件結構形狀以及合金在熔煉過程中溶解氣體量等因素有關。

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