
【機】 internal porosity; internal shrinkage
在鑄造和材料科學領域,"内縮孔"是一個重要的專業術語,其英文對應為"shrinkage cavity" 或更具體地稱為"internal shrinkage"。它指的是金屬或合金在凝固過程中,由于液态轉變為固态時體積收縮,且在凝固區域無法及時得到液态金屬補充,最終在鑄件或焊縫内部形成的孔洞或空腔。
位置特征
内縮孔完全位于材料内部,被周圍的固态金屬包裹,區别于暴露在表面的氣孔或縮凹。其形狀多呈不規則樹枝狀或海綿狀,常出現在鑄件熱節(最後凝固部位)或厚大截面中心區域。
形成原因
液态金屬凝固時發生體積收縮(如鋼的凝固收縮率約3-5%),若補縮通道過早凝固阻塞,内部會形成真空區域。在外部大氣壓力或金屬自重作用下,表層金屬向内部塌陷,最終形成封閉孔洞。此過程符合經典凝固理論中的"順序凝固" 原則缺陷。
影響與檢測
内縮孔會顯著降低材料的力學性能(尤其是疲勞強度和韌性),且因位置隱蔽難以通過目視檢測,需借助超聲波探傷(UT)、工業CT或X射線檢測(RT)等手段識别。
根據中國機械工程學會鑄造分會編撰的《鑄造詞典》(第2版),内縮孔被定義為:
"鑄件内部因補縮不足産生的孔洞,表面粗糙,常伴有枝晶結構" 。
美國材料與試驗協會(ASTM)标準ASTM E125-63(2020) 則将其歸類為"内部收縮缺陷"(Internal Shrinkage Discontinuities),強調其與外部收縮缺陷的區分 。
如需進一步研究,可參考:
(注:因術語高度專業化,公開網絡資源有限,建議通過學術數據庫如知網、SpringerLink檢索文獻獲取深度内容。)
内縮孔是鑄造過程中因金屬液凝固收縮而在鑄件内部形成的孔洞缺陷,其特點如下:
形成原因
内縮孔的産生主要與金屬的液态收縮和凝固收縮有關。當鑄件冷卻時,金屬體積減小,若補縮不足,最後凝固的部位(如厚大截面或結構複雜區域)會因收縮形成孔洞。
形态特征
内縮孔通常表現為形狀不規則、孔壁粗糙的空洞,可能伴隨樹枝狀結晶結構。與外縮孔(位于鑄件表面或頂部,呈漏鬥狀凹陷)不同,内縮孔完全隱藏在鑄件内部,需通過X射線或超聲波等無損檢測手段才能發現。
常見位置
多出現在鑄件厚壁交接處、凹角或補縮通道受阻的區域。例如,在複雜結構的鑄件中,金屬液流動不暢或局部散熱不均會加劇内縮孔的形成。
影響與分類
根據孔洞分布可分為集中縮孔(大而集中的空洞)和分散縮孔(細小且分散的疏松區域)。集中縮孔對力學性能影響顯著,而分散縮孔可能降低鑄件緻密性。
總結來看,内縮孔是鑄造工藝中需重點控制的缺陷之一,需通過優化澆注系統、增設冒口或調整冷卻速率等措施來減少其發生概率。
【别人正在浏覽】