①順序凝固是防止鑄件產生縮孔、縮松的基本工藝原則。  

順序凝固的涵義是：創造條件使距離冒口最遠的部位先凝固，向著冒口方向逐漸凝固，冒口內的合金最后凝固。這樣，建立以冒口為凝固終點的由遠及近的鑄件凝固順序。實現順序凝固能保證鑄件在凝固過程中不斷地得到冒口內液態合金的補給，使鑄件致密，而把鑄件凝固過程中所產生的縮孔等的容積轉移到冒口內。



實現順序凝固要求滿足三個條件：  

1.冒口內的金屬液凝固時間應晚于鑄件的凝固時間。  

2.冒口內始終要求足夠的金屬液補給給鑄件的收縮。

3.在鑄件的凝固過程中，始終有和冒口連通的補縮通道，并要求有一定的補縮通道擴張角。

順序凝固的優點是，冒口補縮作用好，可以防止縮孔和縮松，鑄件致密。因此對凝固收縮大，結晶溫度范圍較小的合金，常采用這個原則以保證鑄件質量。

順序凝固的缺點是，由于鑄件各部分有溫度差，容易產生熱烈，應力和變形。順序凝固原則需要加冒口和工藝補貼，工藝出品率較低，切割澆冒口費工費時。

順序凝固原則適用于對鑄鋼，白口鑄鐵及鋁合金、銅合金鑄件的補縮。

②同時凝固。同時凝固在某種意義上講并不科學。

同時凝固原則是，采取工藝措施保證鑄件結構上各部分之間沒有溫差或者溫差很小，使鑄件各部分同時凝固完畢，無補縮通道，不設置冒口。其目的把縮松最大程度上分散在各個斷面，以減輕對鑄件性能的損害，獲得合格鑄件。

實現同時凝固的優點：鑄件內應力小，變形小，產生裂紋的幾率小；節約金屬，工藝出品率高；簡化生產工藝，降低生產成本。

同時凝固的缺點：鑄件中心區域往往出現縮松，鑄件不致密。



同時凝固主要用于下列條件：

①薄壁鑄件。

②接近共晶成分的普通灰鑄鐵。

③結晶溫度范圍大，呈糊狀或海綿狀凝固的合金鑄件。

④當熱裂和變形成為鑄件的主要缺陷時，可以考慮改變工藝。

實現同時凝固的工藝措施有：

對于大中型薄壁鑄件應使用多而小的內澆道分散地均勻引入金屬液。對于一般鑄件，內澆口應開設在薄壁處。

在鑄件最薄的壁緣處開設溢流冒口或溢流槽，增加金屬液過流量，降低此處的降溫速度。

在易于形成細小縮孔及縮松的部位，可以放置冷鐵或使用高蓄熱系數的型砂。

縮短澆注時間。

近年來普遍認識到快澆對鑄件帶來的益處，因此澆注時間比過去普遍縮短，特別是灰鑄鐵和球墨鑄鐵件。詳情可以查閱公眾號歷史信息1108《澆注時間的確定》。

③均衡凝固原則。有關均衡凝固的爭議一直不斷，孰是孰非留給專家們爭論。只要能做出件來，就可以學習。

鑄鐵（灰鑄鐵和球墨鑄鐵等）液體冷卻時要產生體積收縮，凝固時析出石墨又產生石墨膨脹。均衡凝固時利用膨脹和收縮動態疊加的自補縮和澆冒口系統的外部補縮，采用工藝措施，使單位時間的收縮與膨脹、收縮和補縮按比例進行的一種凝固工藝原則。

對于灰鑄鐵和球墨鑄鐵件來說，均衡凝固的補縮技術，著重于利用石墨化膨脹自補縮，冒口只是補充自補不足的差額，冒口不必要晚于鑄件凝固，冒口不應放在鑄件的熱節上，冒口的補縮是有限的。與順序凝固原則要求冒口晚于鑄件凝固相比，均衡凝固可使用尺寸較小的冒口，提高工藝出品率。由于冒口不在熱節上，可以消除冒口根部的縮孔和縮松缺陷，減少鑄件廢品率。



均衡凝固和同時凝固都強調澆注系統或冒口要從鑄件薄壁處引入，使鑄件不同部位的溫差減小，以避免局部過熱。同時凝固原則主要著眼于減小應力、裂紋和變形，并不考慮補縮；均衡凝固則是從補縮出發，強調鑄鐵小件、薄壁件、壁厚均勻件的補縮，但冒口又不安放在鑄件的熱節處，在有效補縮的同時也減小了產生應力、裂紋和變形的傾向。

采用均衡凝固原則設計薄小鑄鐵件工藝，可以大大減少縮孔、縮松等缺陷，提高鑄件內在質量。