顯微鏡下觀察鑄件的凝固過程氣孔在形狀和尺寸

在鑄件的凝固過程中，固體的逐步生長(zhǎng)通常以紊亂的大樹枝晶
形式進(jìn)行，這增加了補(bǔ)縮金屬液通過的難度。事實(shí)上，當(dāng)金屬液凝
固收縮形成固體時(shí)，金屬液中的壓力降低，引起鑄件內(nèi)外的壓力差
增加。內(nèi)壓力實(shí)際降低足夠大就可能變?yōu)樨?fù)值，變?yōu)榻饘僖红o水拉
力。
  鑄件中不希望產(chǎn)生這種負(fù)壓差甚至是實(shí)際的金屬液靜水拉
力。這些現(xiàn)象為一些體積缺陷的產(chǎn)生和生長(zhǎng)提供了驅(qū)動(dòng)力，比如氣
孔、鑄件表面沉降以及因雙層膜展開而引起的性能降低等。

  然而，至少存在5種機(jī)制能降低凝固材料中的金屬液靜水
拉力，當(dāng)然，并不是在任何單一的情況下，所有這5種機(jī)制都能起
作用。通過一種或者更多機(jī)制的作用，鑄件得到充分補(bǔ)縮，凝固金
屬液中的應(yīng)力也會(huì)得到釋放，因此降低了形成缺陷的可能性。

  當(dāng)表面張力和機(jī)械應(yīng)力作用足夠大時(shí)，材料在靠近固體的
熔點(diǎn)溫度時(shí)發(fā)生流動(dòng)，氣孔形狀就會(huì)發(fā)生改變。氣孔在形狀和尺寸
上發(fā)生的這些變化在顯微鏡下就能觀察到。然而，這些思考是研究
型科學(xué)家的特點(diǎn)，同時(shí)反映了作者早期的研究興趣(當(dāng)時(shí)作者一直
為成為物理學(xué)家而努力)。而現(xiàn)在，對(duì)試圖生產(chǎn)出好鑄件并富有更
多實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的鑄造工作者來說，先前提到的五種機(jī)制代表了全面情
況。
  此五種機(jī)制按照它們?cè)谀讨锌赡馨l(fā)生的順序而安排。這
一順序與某一漸進(jìn)卻不明確的轉(zhuǎn)變一致，可以稱之為從“開放”到
“封閉”補(bǔ)縮系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。

將鑄件剖開，在這個(gè)區(qū)域氣孔就像大量分離的孔隙，而且枝晶
將其互相隔開，因此常常把它們誤認(rèn)為隔離的枝晶間氣孔。然而，
這僅是初始收縮管的另外一種形式，實(shí)際上收縮管的每一部分都通
過冒口同大氣相連。這是一種特別有害的氣孔形式，尤其是因?yàn)檫@
種氣孔能擴(kuò)展貫穿整個(gè)鑄件此外，這一類型的氣孔在鑄件中較普遍

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