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對(dui)于金(jin)屬(合金(jin))液(ye)澆(jiao)入型腔后由于體(ti)收(shou)縮，如果沒有(you)采取恰當的(de)措施，那么就會使自己(ji)設計出來的(de)鑄造(zao)件產生疏松和縮(suo)孔。本文推(tui)導出一種稱之謂(wei)補縮(suo)角理論(lun)，可(ke)有效地解決上(shang)述(shu)問題(ti)，從而可(ke)使自(zi)己設計出來的(de)鑄造(zao)件獲得內部組織致密的(de)鑄件。
從金屬鑄造起源至今，無論國內國外，重力鑄造在很大程度上人們均是采用熔化金屬，然后澆注到予制的鑄型中，借助于金屬的自重補縮凝固，從而獲得所設計的鑄件。無論是黑色金屬或有色金屬，人們大體仍采用上述方法生產鑄件。隨之后來，由于鑄造工作的努力探索，捂出了不少鑄造理論，觀點，方法，而今最盛行的鑄造理論是"順序凝固" "同時凝固"，以及"定向"和"擴散凝固"等等。因此幾乎鑄造工作者也均用這些理論指導教學和設計生產自己的鑄件。但遺憾的是在不少情況下，我們盡管似乎應用了上述某種理論作指導，然而在事實上，使自己生產的鑄件卻出現了疏松、縮孔或是內部組織致密性不理想。因此，這里就有一個問題，那就是怎么讓自己設計出來的鑄件，鑄造后會獲得理想的內部組織致密的鑄件，也就是說，怎么恰如其分地讓金屬澆注件獲得理想的補縮:即揭示澆注件補縮實質，從而打通其補縮信道，最后獲得內部組織致密的鑄件，這就是本文推出的一種稱之謂"θ"補縮角的理論。
"θ"補縮(suo)角是怎么(me)回(hui)事呢？現(xian)在(zai)在(zai)鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)書上(shang)或課堂上(shang)，人(ren)(ren)們仍保(bao)留上(shang)述幾種鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)凝(ning)(ning)固理論，有(you)一(yi)種稱之謂"同時(shi)(shi)(shi)(shi)凝(ning)(ning)固"理論有(you)時(shi)(shi)(shi)(shi)會(hui)被人(ren)(ren)誤(wu)(wu)解(jie)，也就(jiu)是因(yin)為(wei)這(zhe)一(yi)誤(wu)(wu)解(jie)會(hui)導致一(yi)些人(ren)(ren)在(zai)工作中失(shi)誤(wu)(wu)。我(wo)們可以這(zhe)樣說，在(zai)以前以及(ji)現(xian)在(zai)，我(wo)們還無法創造(zao)(zao)這(zhe)一(yi)條件(jian)，能(neng)讓鑄(zhu)(zhu)件(jian)澆入型腔后會(hui)整體(ti)(ti)"同時(shi)(shi)(shi)(shi)凝(ning)(ning)固"。我(wo)們有(you)些人(ren)(ren)，看(kan)見(jian)某個鑄(zhu)(zhu)件(jian)壁厚均勻一(yi)致，于(yu)是就(jiu)誤(wu)(wu)認為(wei)投入鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)生(sheng)產(chan)時(shi)(shi)(shi)(shi)，它會(hui)整體(ti)(ti)同時(shi)(shi)(shi)(shi)凝(ning)(ning)固，從而忽視(shi)考慮對該(gai)鑄(zhu)(zhu)件(jian)補縮(suo)問題(ti)。因(yin)此，在(zai)這(zhe)種誤(wu)(wu)解(jie)情況(kuang)指導下，可以肯定地(di)(di)說，導致了不(bu)(bu)少生(sheng)產(chan)出(chu)來的(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)內部組(zu)織不(bu)(bu)致密，所以現(xian)在(zai)我(wo)們應該(gai)充分(fen)地(di)(di)認識同時(shi)(shi)(shi)(shi)凝(ning)(ning)固是相對的(de)，也就(jiu)是說整體(ti)(ti)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(不(bu)(bu)論是純金(jin)屬(shu)或合金(jin))在(zai)澆注(zhu)后，一(yi)瞬(shun)間是絕對不(bu)(bu)可能(neng)發生(sheng)整體(ti)(ti)同時(shi)(shi)(shi)(shi)凝(ning)(ning)固的(de)，對整體(ti)(ti)鑄(zhu)(zhu)件(jian)來講(jiang)，從瞬(shun)間角度剖析，它務必遵循由溫(wen)(wen)度差較大(da)的(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)表面(mian)開始一(yi)直(zhi)向(xiang)溫(wen)(wen)度差較小的(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)內部和(he)澆冒口處進展，直(zhi)到最(zui)后冷凝(ning)(ning)結束才(cai)告終(zhong) ，這(zhe)就(jiu)是金(jin)屬(shu)鑄(zhu)(zhu)件(jian)順序接受補縮(suo)的(de)凝(ning)(ning)固實質。
對于順(shun)序凝(ning)(ning)固這一理論不少工(gong)(gong)作者做了(le)大量的(de)(de)(de)工(gong)(gong)作，但是到目(mu)(mu)(mu)前(qian)為(wei)止(zhi)，如(ru)何使自己(ji)設計(ji)出來的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)達到理想順(shun)序凝(ning)(ning)固，并(bing)借助于它(ta)順(shun)利地滿(man)足鑄(zhu)(zhu)件(jian)順(shun)序補縮(suo)(suo)凝(ning)(ning)固。以(yi)達到好的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)內部(bu)質(zhi)量的(de)(de)(de)目(mu)(mu)(mu)標，這在目(mu)(mu)(mu)前(qian)還沒有提供較理想的(de)(de)(de)計(ji)算(suan)控制方(fang)法(fa)。這次本文提供的(de)(de)(de)重力鑄(zhu)(zhu)造件(jian)，采用一種稱之?quot;θ"補縮(suo)(suo)角法(fa)就(jiu)揭示(shi)并(bing)可以(yi)較好地滿(man)足，完善其順(shun)序補縮(suo)(suo)凝(ning)(ning)固的(de)(de)(de)目(mu)(mu)(mu)的(de)(de)(de)。此(ci)法(fa)可說是最大限度地，恰如(ru)其分地安排由于補縮(suo)(suo)量不足而(er)產生(sheng)的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)縮(suo)(suo)孔和疏松的(de)(de)(de)有效(xiao)方(fang)法(fa)。
下面(mian)我們來探討一(yi)下有關重力鑄造件的"θ"補(bu)縮角(jiao)。
我(wo)們知(zhi)道，金屬(shu)液澆入鑄型后，在(zai)冷凝一瞬間，就開始(shi)出現(xian)：
αV×△F=K…(1) (為了剖析補(bu)縮(suo)角，我們將體收縮(suo)轉化(hua)成(cheng)面收縮(suo))
αV 金屬體收(shou)縮(suo)率(%)
△F 鑄件(jian)斷(duan)面(mian)積(mm2)
K 鑄件斷面積收縮(suo)量mm2 (補縮(suo)量)
并隨時(shi)間的延(yan)伸(shen)，它們(men)在迅速地做(zuo)αV×△F的工(gong)作，直至(zhi)澆注件(jian)完全(quan)凝固結束才告終。
關于金屬鑄件體收縮即αV的確定。
我們知道，金屬液澆注后，會發生液態收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)和凝(ning)固(gu)(gu)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)以及固(gu)(gu)態收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)，而(er)給鑄(zhu)件帶來(lai)疏松，縮(suo)(suo)(suo)孔(kong)缺(que)陷(xian)，實際上是液態和凝(ning)固(gu)(gu)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)時發生的，也就(jiu)是所謂的體收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)，它是本文提(ti)到(dao)的αV 。