第四講凝固缺陷與控制

1、預(yù)備知識(shí)預(yù)備知識(shí)【1】應(yīng)力】應(yīng)力 在熱加工過(guò)程中，工件因經(jīng)歷了加熱和冷卻過(guò)程，其尺寸和在熱加工過(guò)程中，工件因經(jīng)歷了加熱和冷卻過(guò)程，其尺寸和形狀將發(fā)生變化。如果這種變化受到了阻礙，就會(huì)在工件內(nèi)產(chǎn)生形狀將發(fā)生變化。如果這種變化受到了阻礙，就會(huì)在工件內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，也稱內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力自身平衡于物體內(nèi)部。應(yīng)力，也稱內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力自身平衡于物體內(nèi)部。 伴隨加熱和冷卻過(guò)程而變化的應(yīng)力稱為伴隨加熱和冷卻過(guò)程而變化的應(yīng)力稱為瞬時(shí)應(yīng)力瞬時(shí)應(yīng)力； 完全冷卻后殘存在工件中的應(yīng)力稱為完全冷卻后殘存在工件中的應(yīng)力稱為殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力。 按其形成原因可分為： 熱應(yīng)力、相變應(yīng)力和機(jī)械阻礙應(yīng)力。熱應(yīng)力熱應(yīng)力 工件在加熱和冷卻過(guò)程

2、中，由于各部分的溫度不同造成工件上同一時(shí)刻各部分的收縮或膨脹量不同，從而導(dǎo)致內(nèi)部彼此相互制約而產(chǎn)生應(yīng)力。 這種應(yīng)力是由不均勻溫度場(chǎng)引起的，故稱為熱應(yīng)力。組織應(yīng)力組織應(yīng)力n 材料在固態(tài)相變時(shí)一般伴隨有體積的變化，而不均勻加熱或冷卻可導(dǎo)致材料內(nèi)部各部分相變不同步，在材料中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。n鋼中奧氏體的比容（0.1220.125cm3/g）小于鐵素體（0.127cm3/g）機(jī)械阻礙應(yīng)力機(jī)械阻礙應(yīng)力n前幾種內(nèi)應(yīng)力：同一物體內(nèi)部自拘束引起的內(nèi)應(yīng)力；n附加應(yīng)力：外部拘束引起的物體與拘束件之間內(nèi)應(yīng)力；舉例：舉例：鑄件冷卻收縮時(shí)，鑄型和型鑄件冷卻收縮時(shí)，鑄型和型芯的退讓性不夠，鑄件內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)芯的退讓性不夠，鑄件內(nèi)

3、產(chǎn)生拉應(yīng)力，可能在鑄型消除前產(chǎn)生裂紋；力，可能在鑄型消除前產(chǎn)生裂紋；內(nèi)應(yīng)力低于屈服強(qiáng)，拘束消除后附加應(yīng)力也消除應(yīng)力大于屈服強(qiáng)度，產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形內(nèi)應(yīng)力大于強(qiáng)度極限，產(chǎn)生破壞連鑄坯的缺陷有以下幾種類型: (1)形狀缺陷 (2)表面缺陷 (3)內(nèi)部缺陷【2】鑄坯缺陷】鑄坯缺陷 (1)形狀缺陷形狀缺陷 1）脫方，又稱菱變，即在鑄坯橫斷面上兩個(gè)對(duì)角線長(zhǎng)度不相等； 2）鼓肚，是指帶液芯的鑄坯在澆注過(guò)程中，由于鋼水靜壓力作用，鑄坯中心高溫坯殼鼓脹成為凸面； 3）尺寸偏差和彎曲度超標(biāo)也屬于形狀缺陷的范疇。 (2)表面缺陷表面缺陷 1)面部縱裂：鑄坯面部處，方向與鑄坯軸心方向一致，分布不規(guī)則。 2)面部橫裂

4、：與振痕共生位于振痕波谷處，也在面部的凹坑中心處產(chǎn)生。 3)角部縱裂：指距離角部棱邊30mm以內(nèi)及分布在角部棱邊的縱向裂紋。 4)角部橫裂：位于角部，也有的貫穿兩個(gè)面。 5)星狀裂紋：位于面部，主要是結(jié)晶器銅的剝落所致。 6)表面氣孔：露出表面的氣孔。細(xì)小的又可稱為針孔，粗大的稱為氣孔。 7)表面夾渣：指在鑄坯表面上隨機(jī)分布的渣粒。 8)角部凹陷：位于鑄坯角部棱邊附近，大部分縱向分布。 9)面部凹陷：距離角部較遠(yuǎn)，有縱向和橫向兩種形式。 (3)內(nèi)部缺陷內(nèi)部缺陷 1)皮下裂紋：一般在鑄坯邊部細(xì)等軸晶與柱狀晶交界處并沿柱狀晶向內(nèi)擴(kuò)展，并與表面垂直。其主要原因有：結(jié)晶器變形、局部摩擦力過(guò)大、對(duì)弧不準(zhǔn)

5、、結(jié)晶器及二冷區(qū)冷卻不均、鑄坯鼓肚等。 2)中間裂紋：指沿鑄坯柱狀晶出現(xiàn)并沿柱狀晶擴(kuò)展的裂紋。對(duì)水平連鑄的連鑄坯中間裂紋垂直于坯表面，下半部偏多。其主要原因：鑄坯由于冷卻不均，出二冷區(qū)后表面溫度回升產(chǎn)生熱應(yīng)力，在拉坯和矯直時(shí)鑄坯承受的機(jī)械應(yīng)力過(guò)大。此外，柱狀晶過(guò)于發(fā)達(dá)也使得中間裂紋出現(xiàn)的幾率增多。 3)角部裂紋：在鑄坯的角部，距表面有一定深度并與表面垂直，裂紋嚴(yán)重時(shí)沿對(duì)角線向內(nèi)部擴(kuò)展。主要原因是：鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)、外冷卻強(qiáng)度不當(dāng)或冷卻不均，造成連鑄坯角部承受的應(yīng)力超過(guò)鋼的強(qiáng)度。 4)中心裂紋：指在鑄坯中心出現(xiàn)的裂紋。主要原因是凝固末期鑄坯心部鋼液凝固收縮產(chǎn)生的應(yīng)力、鑄坯鼓肚、二冷制度不當(dāng)、矯直應(yīng)

6、力過(guò)大（或在鋼的脆性區(qū)矯直）、澆注的鋼水過(guò)熱度偏高等，此外鋼液氣體含量高也易引起中心裂紋。 5)中心疏松和中心偏析： 6)皮下氣泡：在鑄坯表皮以下的沿柱狀晶生長(zhǎng)方向呈分散或成簇分布的細(xì)長(zhǎng)或橢圓形氣孔，它不與表面貫通。主要原因是鋼水氣體含量高、二次氧化嚴(yán)重、與鋼水接觸的輔助材料含水量過(guò)高等。 7)夾渣：指在鑄坯表皮以下的非金屬夾渣。隱藏在鑄坯表皮以下至10mm以內(nèi)的夾渣又稱皮下夾渣。主要原因?yàn)橹邪何贿^(guò)低造成旋渦將渣吸入結(jié)晶器后未能上浮、澆注中由于設(shè)備或操作原因引起的卷渣。 第一節(jié)第一節(jié) 氣孔與夾雜氣孔與夾雜一、氣孔的分類及特征【氣孔】存在于液態(tài)金屬中的氣體，若凝固前氣泡來(lái)不及排除，就會(huì)在金屬內(nèi)

7、形成孔洞。這種因氣體分子聚集而產(chǎn)生的孔洞稱為氣孔。【分類】金屬中的氣孔按氣體來(lái)源不同可分為：析出性氣孔和反應(yīng)性氣孔；按氣體種類不同可分為氫氣孔、氮?dú)饪缀鸵谎趸細(xì)饪椎?。氣孔的分類及特征氣孔的分類及特?析出性氣孔析出性氣孔 液態(tài)金屬在冷卻凝固過(guò)程中，液態(tài)金屬在冷卻凝固過(guò)程中，因氣體溶解度下降，因氣體溶解度下降，析出的氣體析出的氣體來(lái)不及逸出而產(chǎn)生的來(lái)不及逸出而產(chǎn)生的氣孔稱為析出性氣孔。這類氣孔主要是氫氣孔和氮?dú)鈿饪追Q為析出性氣孔。這類氣孔主要是氫氣孔和氮?dú)饪??？?。析出性氣孔的特征：析出性氣孔的特征：析出性氣孔通常分布在鑄件析出性氣孔通常分布在鑄件的整個(gè)斷面或某一局部區(qū)域，尤其在冒口附近和熱節(jié)的

8、整個(gè)斷面或某一局部區(qū)域，尤其在冒口附近和熱節(jié)等溫度較高的區(qū)域分布比較密集。氣孔形狀有團(tuán)球形、等溫度較高的區(qū)域分布比較密集。氣孔形狀有團(tuán)球形、裂紋多角形、斷續(xù)裂紋狀或混合型。當(dāng)金屬含氣量較裂紋多角形、斷續(xù)裂紋狀或混合型。當(dāng)金屬含氣量較少時(shí)，呈裂紋狀；而含氣量較多時(shí)，氣孔較大，呈團(tuán)少時(shí)，呈裂紋狀；而含氣量較多時(shí)，氣孔較大，呈團(tuán)球形。球形。氣孔的分類及特征氣孔的分類及特征3反應(yīng)性氣孔反應(yīng)性氣孔 液態(tài)金屬內(nèi)部或液態(tài)金屬與鑄型之液態(tài)金屬內(nèi)部或液態(tài)金屬與鑄型之間發(fā)生冶金反應(yīng)而產(chǎn)生的氣孔，稱為反應(yīng)性氣孔。間發(fā)生冶金反應(yīng)而產(chǎn)生的氣孔，稱為反應(yīng)性氣孔。反應(yīng)性氣孔的特征：反應(yīng)性氣孔的特征：金屬金屬-鑄型間反應(yīng)性氣

9、孔常分布鑄型間反應(yīng)性氣孔常分布在鑄件表面皮下在鑄件表面皮下13mm 處，通稱為皮下氣孔，其形處，通稱為皮下氣孔，其形狀有球狀和梨狀，孔徑約狀有球狀和梨狀，孔徑約13mm。有些皮下氣孔呈細(xì)。有些皮下氣孔呈細(xì)長(zhǎng)狀，垂直于鑄件表面，深度可達(dá)長(zhǎng)狀，垂直于鑄件表面，深度可達(dá)10mm 左右。氣孔左右。氣孔內(nèi)主要是內(nèi)主要是H2O和和CO 等。液態(tài)金屬內(nèi)部合金元素之間或等。液態(tài)金屬內(nèi)部合金元素之間或與非金屬夾雜物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的蜂窩狀氣孔，呈與非金屬夾雜物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的蜂窩狀氣孔，呈梨形或團(tuán)球形均勻分布。梨形或團(tuán)球形均勻分布。析出性氣孔的形成機(jī)理析出性氣孔的形成機(jī)理金屬凝固時(shí)液相中氣體溶質(zhì)的再分配金屬凝

10、固時(shí)液相中氣體溶質(zhì)的再分配 )exp(11 000LLDvxkkCC式中，式中，CL 是固是固-液界面前沿液相液界面前沿液相中中氣體的濃度氣體的濃度；C0 是凝固前金屬是凝固前金屬液中液中氣體的濃度氣體的濃度；k0 是氣體溶質(zhì)是氣體溶質(zhì)平衡分配系數(shù)；平衡分配系數(shù)；D 是是氣體在金屬氣體在金屬液中的擴(kuò)散系數(shù)液中的擴(kuò)散系數(shù)；R 是凝固速度；是凝固速度；x 是離液是離液-固界面處的距離。固界面處的距離。析出性氣孔的形成機(jī)理析出性氣孔的形成機(jī)理 即使液態(tài)金屬中氣體的原始濃度即使液態(tài)金屬中氣體的原始濃度C0 小于飽和濃度，由小于飽和濃度，由于金屬凝固時(shí)存在溶質(zhì)再分配，在某一時(shí)刻，固于金屬凝固時(shí)存在溶質(zhì)再

11、分配，在某一時(shí)刻，固-液界面液界面處液相中所富集的氣體溶質(zhì)濃度也會(huì)大于飽和濃度而析出處液相中所富集的氣體溶質(zhì)濃度也會(huì)大于飽和濃度而析出氣體。氣體。析出性氣孔的形成機(jī)理為：析出性氣孔的形成機(jī)理為： 結(jié)晶前沿，特別是枝晶間結(jié)晶前沿，特別是枝晶間的氣體溶質(zhì)聚集區(qū)中，氣體濃度將超過(guò)其飽和濃度，被枝的氣體溶質(zhì)聚集區(qū)中，氣體濃度將超過(guò)其飽和濃度，被枝晶封閉的液相內(nèi)則具有更大的過(guò)飽和濃度和析出壓力，而晶封閉的液相內(nèi)則具有更大的過(guò)飽和濃度和析出壓力，而液固界面處氣體的濃度最高，并且存在其他溶質(zhì)的偏析，液固界面處氣體的濃度最高，并且存在其他溶質(zhì)的偏析，易產(chǎn)生非金屬夾雜物，當(dāng)枝晶間產(chǎn)生收縮時(shí)該處極易析出易產(chǎn)生非金

12、屬夾雜物，當(dāng)枝晶間產(chǎn)生收縮時(shí)該處極易析出氣泡，且氣泡很難排除，從而保留下來(lái)形成氣孔。氣泡，且氣泡很難排除，從而保留下來(lái)形成氣孔。第二節(jié)第二節(jié) 縮孔與縮松縮孔與縮松1. 1.金屬的收縮和鑄件中縮松縮孔金屬的收縮和鑄件中縮松縮孔 1.11.1收縮的基本概念收縮的基本概念 1.21.2鑄鋼的收縮鑄鋼的收縮 1.31.3鑄鐵的收縮鑄鐵的收縮 1.41.4鑄件中縮松及縮孔鑄件中縮松及縮孔2.2.縮孔與縮松的形成機(jī)理縮孔與縮松的形成機(jī)理3.3.影響縮孔與縮松的因素及防止措施影響縮孔與縮松的因素及防止措施收縮的基本概念收縮的基本概念鑄件在液態(tài)、凝固態(tài)和固態(tài)冷卻過(guò)程中發(fā)生的體積減小現(xiàn)象。鑄件在液態(tài)、凝固態(tài)和固

13、態(tài)冷卻過(guò)程中發(fā)生的體積減小現(xiàn)象。體收縮體收縮線收縮線收縮)(11001TTLLLT1T0T1T0)(11001TTVVV體收縮率體收縮率線收縮率線收縮率T1T0%100)(%10010010TTVVVVVT1T0%100)(%10010010TTLLLLL金屬凝固時(shí)產(chǎn)生收縮的三個(gè)階段金屬凝固時(shí)產(chǎn)生收縮的三個(gè)階段：液態(tài)收縮：液態(tài)收縮 ：凝固收縮：凝固收縮 ：固態(tài)收縮：固態(tài)收縮%100)(%100)(%100)(00TTTTTTSLLSVVLVV固固固固澆液液固凝固液VVVV鑄鋼的收縮鑄鋼的收縮也是由液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮三部分組成。也是由液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮三部分組成。：液態(tài)收縮：

14、液態(tài)收縮 ：碳含量碳含量W(C)每增每增1%，V液液 增加增加20% ； ：凝固收縮：凝固收縮 ：包括狀態(tài)改變和溫度降低；包括狀態(tài)改變和溫度降低； ：固態(tài)收縮：固態(tài)收縮：(1)珠光體轉(zhuǎn)變前收縮珠光體轉(zhuǎn)變前收縮(2 )共析轉(zhuǎn)變期膨脹共析轉(zhuǎn)變期膨脹(3 )珠光體轉(zhuǎn)變后收縮珠光體轉(zhuǎn)變后收縮BeforeBeforeAfterAfterV珠前珠前和和珠前；珠前； V 和和；V珠后珠后和和珠后珠后 ；鑄鋼的收縮鑄鋼的收縮總的固態(tài)收縮率為總的固態(tài)收縮率為珠后珠前固珠后珠前固線收縮體收縮VVVV碳鋼總收縮率碳鋼總收縮率)(珠后珠前凝液固凝液總VVVVV鑄鐵的收縮：液態(tài)收縮：液態(tài)收縮 ：碳含量增加，碳含量增加，

15、V液液 增加；增加； ：凝固收縮：凝固收縮 ：包括狀態(tài)改變和溫度降低兩種因素引起；包括狀態(tài)改變和溫度降低兩種因素引起； ：固態(tài)收縮：固態(tài)收縮： (1)最初收縮階段最初收縮階段初縮初縮； (2) 縮前膨脹縮前膨脹縮前縮前； (3)珠光體轉(zhuǎn)變前收縮珠光體轉(zhuǎn)變前收縮珠前珠前； (4 )共析轉(zhuǎn)變膨脹共析轉(zhuǎn)變膨脹共膨共膨； (5 )珠光體后收縮珠光體后收縮縮后縮后；珠后共膨珠前縮前初縮固VVVV鑄件中的縮松及縮孔 鑄件在凝固過(guò)程中，由于合金的液態(tài)收縮和鑄件在凝固過(guò)程中，由于合金的液態(tài)收縮和凝固收縮，往往在鑄件最后凝固的部位出現(xiàn)孔洞。凝固收縮，往往在鑄件最后凝固的部位出現(xiàn)孔洞。 容積大而集中的孔洞稱為縮孔

16、。容積大而集中的孔洞稱為縮孔。 縮孔常出現(xiàn)于縮孔常出現(xiàn)于純金屬、共純金屬、共晶成分合金和結(jié)晶溫度范圍較晶成分合金和結(jié)晶溫度范圍較窄的鑄造合金窄的鑄造合金中，且多集中在中，且多集中在鑄件的上部和最后凝固的部位。鑄件的上部和最后凝固的部位。鑄件厚壁處、兩壁相交處及內(nèi)鑄件厚壁處、兩壁相交處及內(nèi)澆口附近等凝固較晚或凝固緩澆口附近等凝固較晚或凝固緩慢的部位（慢的部位（稱為熱節(jié)稱為熱節(jié)），也常），也常出現(xiàn)縮孔?？s孔尺寸較大，形出現(xiàn)縮孔?？s孔尺寸較大，形狀不規(guī)則，表面不光滑狀不規(guī)則，表面不光滑。 鑄件中的縮松及縮孔形成機(jī)理鑄件中的縮松及縮孔形成機(jī)理 鑄件在凝固過(guò)程中，由于合金的液態(tài)收縮和鑄件在凝固過(guò)程中，由

17、于合金的液態(tài)收縮和凝固收縮，往往在鑄件最后凝固的部位出現(xiàn)孔洞。凝固收縮，往往在鑄件最后凝固的部位出現(xiàn)孔洞。細(xì)小而分散的孔洞稱為縮松。細(xì)小而分散的孔洞稱為縮松?？s松多出現(xiàn)于結(jié)晶溫度范圍較寬的合金中，常分布在鑄件壁的軸線區(qū)域、縮孔附近或鑄件厚壁的中心部位。顯微縮松則在各種合金鑄件中或多或少都會(huì)存在，一般出現(xiàn)在枝晶間和分枝之間，與微觀氣孔難以區(qū)分，只有在顯微鏡下才能觀察到。 凝固終了對(duì)合面部位的疏松凝固終了對(duì)合面部位的疏松Al-10%Cu 合金凝固枝晶間的疏松合金凝固枝晶間的疏松鑄件中縮松及縮孔的危害鑄件中縮松及縮孔的危害 鑄件中存在的任何形態(tài)的縮孔和縮松，都鑄件中存在的任何形態(tài)的縮孔和縮松，都會(huì)減

18、小鑄件的受力面積，在縮孔和縮松的尖角會(huì)減小鑄件的受力面積，在縮孔和縮松的尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，使鑄件的力學(xué)性能顯著降低。處產(chǎn)生應(yīng)力集中，使鑄件的力學(xué)性能顯著降低。此外，縮孔和縮松還會(huì)降低鑄件的氣密性和物此外，縮孔和縮松還會(huì)降低鑄件的氣密性和物理化學(xué)性能，必須采取有效措施予以防止。理化學(xué)性能，必須采取有效措施予以防止。 而而合金凝固合金凝固( (結(jié)晶結(jié)晶) )溫度區(qū)間溫度區(qū)間的大小對(duì)鑄件的大小對(duì)鑄件中產(chǎn)生縮松中產(chǎn)生縮松或或縮孔有重要的影響，其原因是合縮孔有重要的影響，其原因是合金凝固金凝固( (結(jié)晶結(jié)晶) )溫度區(qū)間的大小對(duì)溫度區(qū)間的大小對(duì)合金的凝固方合金的凝固方式有重要影響式有重要影響，凝固方式

19、的不同導(dǎo)致縮孔或縮，凝固方式的不同導(dǎo)致縮孔或縮松的產(chǎn)生。松的產(chǎn)生。 在連鑄過(guò)程中，凝固收縮發(fā)生在兩相區(qū)內(nèi)。在鑄坯中心開(kāi)始凝固之前，兩相區(qū)始終與液芯連接，兩相區(qū)的凝固收縮和鋼液本身的收縮可以得到液芯的補(bǔ)充。而液面通過(guò)控制拉速和中間包水口開(kāi)啟程度始終保持穩(wěn)定。 因此，與鋼錠不同，連鑄坯一般不會(huì)一般不會(huì)出現(xiàn)大的集中縮孔。但是，在沿中心的縱向剖面和鑄坯橫斷面上，可以看到，連鑄坯的中心部位往往存在一些不連續(xù)的小縮孔，并且在縮孔周?chē)植贾恍┦杷伞?（1）在連鑄過(guò)程中，彎月面下始終存在著一個(gè)液芯，液芯內(nèi)鋼液溫度高于液相線溫度，這一液芯與四周正在凝固的兩相區(qū)相連。由于連鑄冷卻強(qiáng)度大，兩相區(qū)較窄，兩相區(qū)內(nèi)的凝

20、固收縮絕大部分能夠得到補(bǔ)縮（柱狀晶根部除外）。在鋼水靜壓力和注流的作用下，液體收縮和凝固收縮都能得到上面鋼液的補(bǔ)充。（2）隨著鑄坯凝固的進(jìn)行，坯殼厚度逐漸增加，處于凝固前沿的兩相區(qū)不斷向鑄坯中心推移。與此同時(shí)，液芯內(nèi)的鋼液溫度也隨著離開(kāi)彎月面距離的增加而逐漸降低。當(dāng)液芯內(nèi)鋼液的過(guò)熱度消失后，鑄坯中心完全處于兩相區(qū)內(nèi)。（3）在鋼的凝固過(guò)程中，晶粒以樹(shù)枝晶方式生長(zhǎng)。隨著兩相區(qū)內(nèi)固相率的增加，來(lái)自各個(gè)方向的各枝晶逐漸連接在一起，阻礙了鋼液的流動(dòng)。與此同時(shí)，鑄坯在一直向前運(yùn)動(dòng)，兩相區(qū)中固相率增加的同時(shí)，兩相區(qū)離開(kāi)液芯的距離也在逐漸加大。鑄坯中心兩相區(qū)內(nèi)的固相率達(dá)到某一值后（0.40.6），枝晶發(fā)展成為

21、密實(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)枝晶發(fā)展成為密實(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，阻止了鋼液在枝晶間的流動(dòng)。即使上面鋼液存在很大的靜壓力（弧形和立式等連鑄機(jī)），鋼液也無(wú)法穿透長(zhǎng)距離的枝晶網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)未完全凝固的中心區(qū)域，在隨后的凝固中產(chǎn)生的凝固收縮無(wú)法得到任何補(bǔ)充。在鑄坯完全凝固后，許多無(wú)法補(bǔ)縮的小空洞在中心區(qū)域形成疏松疏松。（4）連鑄的冷卻方式形成鑄坯內(nèi)的定向傳熱，在某些情況下可能導(dǎo)致柱狀晶過(guò)度發(fā)展，并且柱狀晶不生長(zhǎng)也不一致。當(dāng)某處的柱狀晶提前與其它方向的柱狀晶相接形成搭橋，提前阻擋了液芯對(duì)橋下的補(bǔ)縮。在兩個(gè)搭橋處之間，中心處的凝固形式與鋼錠的凝固過(guò)程相似，在橋的下方形成了縮孔縮孔。因此，鑄坯的這種中心結(jié)構(gòu)也稱為“小鋼錠結(jié)構(gòu)”） 鋼種凝固收縮行為和兩相區(qū)的寬度決定著鑄坯的縮孔和疏松的程度。兩相區(qū)寬兩相區(qū)寬，鑄坯中心過(guò)熱度消失時(shí)，未凝固的區(qū)域面積大，致使總的凝固收縮量大，縮孔和疏松嚴(yán)重；鋼種的凝固收縮大，空洞產(chǎn)生幾率大。 影響疏松和縮孔的具體工藝因素如下：（1）鋼種：C由0.05 增加到0.80時(shí)，中心縮孔和疏松愈加嚴(yán)重。鋼的凝固區(qū)間（結(jié)晶溫度范圍）由20擴(kuò)大到90，在相同的冷卻條件下，兩相區(qū)寬度隨著C的提高而增加。同時(shí)凝固收縮率也由2提高