显微镜下观察铸件的凝固过程气孔在形状和尺寸

显微镜下观察铸件的凝固过程气孔在形状和尺寸

在铸件的凝固过程中，固体的逐步生长通常以紊乱的大树枝晶
形式进行，这增加了补缩金属液通过的难度。事实上，当金属液凝
固收缩形成固体时，金属液中的压力降低，引起铸件内外的压力差
增加。内压力实际降低足够大就可能变为负值，变为金属液静水拉
力。
  铸件中不希望产生这种负压差甚至是实际的金属液静水拉
力。这些现象为一些体积缺陷的产生和生长提供了驱动力，比如气
孔、铸件表面沉降以及因双层膜展开而引起的性能降低等。

  然而，至少存在5种机制能降低凝固材料中的金属液静水
拉力，当然，并不是在任何单一的情况下，所有这5种机制都能起
作用。通过一种或者更多机制的作用，铸件得到充分补缩，凝固金
属液中的应力也会得到释放，因此降低了形成缺陷的可能性。

  当表面张力和机械应力作用足够大时，材料在靠近固体的
熔点温度时发生流动，气孔形状就会发生改变。气孔在形状和尺寸
上发生的这些变化在显微镜下就能观察到。然而，这些思考是研究
型科学家的特点，同时反映了作者早期的研究兴趣(当时作者一直
为成为物理学家而努力)。而现在，对试图生产出好铸件并富有更
多实际经验的铸造工作者来说，先前提到的五种机制代表了全面情
况。
  此五种机制按照它们在凝固中可能发生的顺序而安排。这
一顺序与某一渐进却不明确的转变一致，可以称之为从“开放”到
“封闭”补缩系统的转变。

将铸件剖开，在这个区域气孔就像大量分离的孔隙，而且枝晶
将其互相隔开，因此常常把它们误认为隔离的枝晶间气孔。然而，
这仅是初始收缩管的另外一种形式，实际上收缩管的每一部分都通
过冒口同大气相连。这是一种特别有害的气孔形式，尤其是因为这
种气孔能扩展贯穿整个铸件此外，这一类型的气孔在铸件中较普遍

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