鋁合金壓鑄廠對鋁合金的收縮性要有一個深刻的了解

一、鋁合金的收縮性

1、收縮的基本概念

液態鋁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。液態鋁合金凝固后，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，稱為鋁合金的收縮性。

收縮又是鋁合金壓鑄件中許多缺陷，如縮孔、縮松、應力、變形、和裂紋等產生的基本原因，是鋁合金的重要壓鑄性能之一。它對鋁合金壓鑄件（如獲得符合要求的幾何形狀和尺寸，致密的優質鋁合金壓鑄件）有著很大的影響。

鋁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。鋁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。鋁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。

二、鋁合金壓鑄件中的縮孔和縮松

1、縮孔、縮松的基本概念

鋁合金壓鑄件在冷卻凝固過程中，由于鋁合金的液態收縮和凝固收縮，往往在鋁合金壓鑄件最后凝固的地方出現孔洞。容積大而且比較集中的孔洞稱為縮孔；細小而且分散的孔洞稱為縮孔。縮孔的形狀不規則，表面粗糙，可以看到發達的樹枝晶末梢，故可以明顯地與氣孔區別開來。

鋁合金壓鑄件中若有縮孔、縮松存在，一方面會使鋁合金壓鑄件有效承載面積減小，另一方面引起應力集中，且都會使鋁合金壓鑄件的力學性能明顯降低。同時還降低鋁合金鑄件的氣密性和物理化學性能。特別是對于耐壓零件，則容易發生滲漏而使鋁合金壓鑄件報廢，給鋁合金壓鑄廠造成重大損失。

2、縮孔的形成

縮松形成的基本原因和縮孔一樣，主要是由于鋁合金的結晶溫度范圍較寬，樹枝晶發達，合金液幾乎同時凝固，液態和凝固收縮形成的細小、分散孔洞得不到外部金屬液的補充而造成。

鑄件中形成縮孔和縮松的傾向與合金的成分之間有一定的規律性。定向凝固的合金傾向于產生集中縮孔；糊狀凝固的合金傾向于產生縮松，其縮孔和縮松的數量可以相互轉換，但他們總容積基本保持不變。

3、影響縮孔、縮松大小的因素及鋁合金壓鑄廠的防治措施

鋁合金的液態收縮愈大，則縮孔形成的傾向愈大；鋁合金的結晶溫度范圍愈寬，凝固收縮愈大，則縮松形成的傾向愈大。凡能促使鋁合金減小液態和凝固期收縮工藝措施（如調整化學成分，增大鋁合金壓鑄件的激冷能力，增加在鋁合金壓鑄件凝固過程中的補縮能力，都有利于減小縮孔和縮松的形成。

針對鋁合金的收縮和凝固特點制定正確的壓鑄工藝，使鋁合金壓鑄件在凝固過程中建立良好的補縮條件，盡可能地使縮松轉化為縮孔，并使縮孔出現在最后的凝固位置。

要使鋁合金壓鑄件在凝固過程建立良好的補縮條件，主要是通過控制鋁合金壓鑄件凝固方式使之符合“定向凝固原則”或“同時凝固原則”，這樣才能提升鋁合金壓鑄廠的效益。