凝固方式对铸件质量的影响分析

逐层凝固（平滑壁凝固和粗糙壁凝固）的凝固前沿与熔液直接接触。金属由液态转变为固态时发生的体积收缩，直接得到熔液的补给，因此，产生缩松的倾向性很小，而在最后凝固的部位形成缩孔。合理的设置冒口，可使缩孔移入冒口。但在壁的拐弯以及壁与壁的连接处仍易出现小缩孔。在长条或板状的中心处，易产生轴线缩松。在凝固过程中，由于收缩受阻而产生晶间裂纹时，容易得到熔液的补充，使裂纹愈合，所以热裂倾向较小。逐层凝固方式的合金具有良好的充填及补缩条件。

糊状凝固（海绵状凝固和糊状凝固）时晶体在熔液内部形核和生长，易发展成树枝发达的等轴晶，并且很快就连成一片（形成结晶骨架）。在连成一片之前，液体和固体可以一起流动，从冒口可以得到“整体”补缩；当形成结晶骨架后，熔液被分割成一个个互不相通的小熔池，难以得到补缩，最后形成缩松，所以糊状凝固时缩松倾向较大。结晶骨架的形成，使固相线收缩提早开始，出现晶间裂纹时得不到熔液的补充，因而糊状凝固时热裂倾向较大。糊状凝固方式使铸件的充填和补缩条件变差。

中间凝固方式（图6-12）的补缩特性、热裂倾向性和充型性能等，介于逐层凝固与糊状凝固之间。

上述凝固方式对补缩特性、热裂倾向性和充型性能的影响规律，都是在固相以树枝晶方式生长为前提条件下得到的。如果固相析出时是孤立的块状或片状，即没有形成结晶骨架的能力，则它们对补缩特性、热裂倾向性和充型性能的影响较小。例如，过共晶Al-Si合金结晶时，初晶硅是块状，过共晶灰铸铁的初生相是石墨，这些初晶都没有连成骨架的能力。(www.xing528.com)

图6-12 中间方式凝固过程示意图