（一）缩孔和缩松的形成倾向
缩孔或缩松的倾向与凝固方式有关。逐层凝固（光滑界面凝固和壳状凝固）时，倾向于形成集中缩孔。合金的结晶温度范围小、铸件冷却速度高或断面上温度梯度大，有利于层状凝固方式；呈糊状凝固或海绵状凝固时，倾向于形成缩松。合金的结晶温度范围宽，铸件冷却缓慢或断面上温度梯度小，有利于这种凝固方式。就某一铸件而言，会出现不同凝固方式的组合。例如，铸件外表以层状凝固进行，中心部位，可能以糊状或海绵状凝固方式进行。铸件中缩孔、缩松均能产生，且缩孔和缩松的容积可因冷却条件、凝固方式不同而彼此转化。Fe—C合金铸件（碳钢和白口铸铁）在不同条件下，缩孔、缩松容积的分配和比例如图11-18所示。
球墨铸铁具有糊状凝固的倾向，缩孔和缩松的体积依铸型条件而变化。用不同刚性铸型浇注的球墨铸铁试样，外形尺寸变化和缩孔（含缩松）的容积变化见表11-5。当缩孔容积大时，试样尺寸大；而缩孔容积小时，试样尺寸小。说明缩孔容积和铸件外形体收缩容积相互转化。这是由于外壳松软程度不同，内部共晶膨胀压力使型壁移动量不同所致。
图11-18 Fe—C合金中碳钢和白口铸铁件的缩孔和缩松容积分配
（二）缩孔（缩松）容积的理论计算
为简便起见，假设：①金属液在恒温下凝固，固态无相变；②铸件各方向散热条件相同；③忽略浇注期间金属的收缩、凝固的影响；④浇注后内浇道立即冻结。
浇注后铸件表面开始散失热量，并形成固体外壳。铸件内外开始收缩。根据缩孔（缩松）的形成机理可知，缩孔的容积V孔等于铸件外形体积V件和致密金属体积V金之差，即：
式中 V孔——铸件中缩孔容积；
V件——铸件凝固终了，表面温度为t F时铸件外形体积；
V金——铸件凝固终了时铸件中金属的体积。
表11-5 铸型对球铁试样收缩的影响
从浇注后至铸件凝固终了这段时间内，铸件外表面由凝固温度t S降低至t F，外壳温度下降发生固态收缩。在铸件终止凝固时，铸件外形体积V件为：
式中 V L——浇注后（铸件外表温度为t S时）铸件的体积，近似等于型腔的体积；
αⅤS——金属的固态体收缩系数。
凝固终止时，V金等于型腔体积减去铸件金属的液态收缩体积、凝固收缩体积及固态收缩体积，即：
铸件继续冷却时，缩孔的容积有所减小，但相对于铸件体积的百分比（即缩孔的相对容积）可认为没有变化。(www.xing528.com)
下面介绍考虑浇注时间对缩孔容积影响的计算方法（见图11-19）。由于铸型的激冷作用，浇注期间表面会凝结成固体外壳。待浇满后，未凝固的液态合金的体积V′L比型腔体积小。
浇注结束时，铸件底面的凝固层厚度ξ依平方根定律有：
而铸件顶面刚充满，ξ顶=0，故铸件表面的平均凝固层厚度ξCP为：
图11-19 浇注时间对缩孔容积的影响
式中 K——凝固系数；
τ——浇注时间。
浇注后，铸件内金属液的体积V′L等于型腔体积V L减去浇注结束时已凝固的金属体积，即：
（三）影响缩孔容积的因素
由式（11-17）可看出：
（1）金属的液态收缩系数αⅤL和凝固收缩率εⅤ-n，则使缩孔容积增大；而金属的固态收缩系数αⅤS大，则减小缩孔。
（2）铸型激冷能力强，如用金属型，增大了（t S-t F）和K值，使缩孔减小。
（3）提高浇注温度t P，增大缩孔容积。
（4）延长浇注时间τ，减小缩孔容积。当浇注时间等于铸件凝固时间时，缩孔消失。
（5）一般合金铸件，模数越大，缩孔容积相对越大（除了铸态析出石墨的灰铁、球铁、蠕铁之外）。
此外，在铸件凝固初期，型壁移动造成的型腔扩大，会使缩孔容积增大。
对于有一定结晶温度范围的合金铸件，缩松会占有一定体积。上述影响因素对缩孔、缩松总容积的影响，原则上是适用的。
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