众所周知，铸件中的存在气孔和缩孔2 类孔洞。重力铸造中的孔洞通常在凝固过程的高固相体积分数阶段形成。而在压铸过程中，由于充型过程中存在气体的卷入，这些卷入气体在凝固开始之前就存在于液相中，若气孔在凝固过程中与收缩孔洞相互连通，则会形成气体-收缩孔洞 (简称气缩孔)。
根据 X 射线断层扫描及三维重构的结果，对气孔、气缩孔和缩孔三类孔洞的形貌、体积、圆整度和内部压力进行了比较分析，并探讨了其形成机制。
所示为典型的气孔形貌，图中 4 个气孔的平均体积为 0.0100 mm3，平均圆整度为 0.5863。由于这类孔洞是由压铸充型过程中气体卷入所致，显而易见，气孔形状较为圆整，具有较为光滑的表面。统计表明，总共 18 根试样中有 87%的孔洞圆整度高于0.5，具有较为圆整的形状。
气孔的长大可用下式描述：
其中，Δp 为气孔外部压力，σ 为孔洞表面张力，r 为气孔半径。当孔洞的内部压力大于外部压力 Δp 时，气孔发生膨胀长大，直至内外压力平衡，孔洞停止生长。
气缩孔的形成和长大是由气体卷入和凝固收缩共同引起的。气缩孔的形貌特征表现为较为圆整的孔洞本体与一些凸起或长尾状部分或两者共同组成。表 2-5 中气缩孔的平均体积约 0.0726 mm3，约为表 2-4 中的气孔平均体积的 7 倍。由于具有凸起和长尾状部分，气缩孔形状相较气孔复杂，其平均圆整度为0.3957，比气孔低。
在压铸件的凝固过程中，随着固相分数的增加，压室传递到模具型腔内的压力不断减小。因此，凝固早期的孔洞受到增压压力的压缩作用，其内部压力很高，随着凝固不断进行和压力传递的衰减，孔洞周围金属液的压力减小，如果孔洞位于液相和糊状区，将会继续发生体积膨胀。在凝固后期，孔洞周围的枝晶骨架已经形成，根据枝晶间流动的 Darcy 定律，，补缩能力减弱，局部液相压力将进一步减小。
其中，K 表示渗透率，μ 为金属液的粘度，ΔP 是压力梯度。此时，由于受到已形成的枝晶骨架阻碍，孔洞的长大就不能继续保持球体形状。由于孔洞内的高压可以推动其周围的残留液体在枝晶间向离开孔洞的方向流动，从而在孔洞表面形成凸起。如果该残留液体的流动距离较长，将形成含有长尾状部分的缩孔。此外，枝晶间液相的流动还可以连通 2 个相邻的独立气孔。与气孔相比，气缩孔的体积增大但压力有所减小。这是由于气缩孔与气孔的形成均来源于气体卷入，在增压压力的作用下，卷入的气体在充型结束后具有相同的压力水平，对比图 2-8 和图 2-9 中的孔洞体积可知，假设原始的卷入气体数量相当，根据 Clapeyron 方程，气缩孔的压力比气孔约低 1 个数量级 (约为 MPa 级)。
在压铸过程中，当内浇口完全凝固时，压室 |
免责声明： 以上所展示的信息由会员自行提供，内容的真实性、准确性和合法性由发布会员负责，企业录对此不承担任何责任。如有侵犯您的权益，请来信通知删除。