地梁在共晶凝固过程中，析出片状石墨，在共晶液中优先长大，产生体积膨胀及压力，并绝大多数地梁直接作用在初生奥氏体枝晶或共晶团的液体上，推动地梁液体通过枝晶间的通道去补缩由液态和固态收缩所形成的小孔洞，这液体奥氏体液体就是灰铸铁的自补缩能力。另外，片状石墨长大所产生的膨胀压力通过奥氏体或共晶团作用在地梁铸型表面，使型腔扩大，这种现象称石墨为缩前膨胀。但是由于在地梁凝固中期灰铸铁表层已凝灰铸铁中石墨的膨胀与自补缩固形成外壳，能够承受一定的石墨化膨胀压力，所以地梁的缩前膨胀对铸型影响不大，但在硬壳内部有很大的膨胀压力，将更有利于发挥地梁的自补缩能力而使其产生缩孔的倾向减小。因此，只有当地梁的液态收缩和凝固收缩的总和大于石墨析出所产生的膨胀和固态收缩的总和时，地梁才会产生缩孔，否则地梁不会产生缩孔。可以发现灰铸铁产生缩孔的倾向比其他合金小很多，碳硅含量较低的高牌号灰铸铁石墨析出量少时，才考虑地梁设置冒口进行补缩。

常用合金的缩孔体积在凝固各个阶段的收缩和膨胀情况

铸铁平台收缩与补缩、收缩与膨胀按比例进行的一种凝固原则。铸件凝固时间，当铸铁平台收缩量大，而石墨化膨胀量小时，表观收缩量大，均衡铸铁平台收缩与膨胀叠加，冒口补缩量大，补缩时间长。如果铸铁平台无膨胀(如铸钢、白口铸铁)，铸铁平台凝固时间就是冒口补缩时间。

地梁灰铸铁和球墨铸铁件在冷、凝固过程中，既有液态收缩、凝固收缩，又有石墨析出生的膨胀。宏观上，地梁成形过程中所表现出来的体积变化是膨胀与收缩综合作用的结果。均衡凝固研究含有石墨的铸铁件(以下简称铸铁件)胀缩相的自补缩作用与浇冒口外补缩的规律，提出反映地梁凝固、收缩与补缩特点的工艺设计原则和生产技术，与同时地梁凝固、顺序凝固并存，构成铸件工艺设计的原则。

地梁在凝固过程中存在着收缩和膨胀并存的现象，其收缩与膨胀叠加。曲线ABC为铸铁件的总收缩曲线，为液态收缩和凝固收缩之和;曲线ADC为地梁的石墨化膨胀曲线;曲线ABP为胀和收缩相的净结果曲线，称为地梁的表观收缩是铸铁件表现出来的收缩量;点P为均衡点，此时表观收缩量为零，即为地梁冒口补缩终止时间;点A与点P之间的时间为冒口补缩时间。

与顺序凝固不同，均衡地梁凝固技术强调冒口只补充铸铁件膨胀和收缩相抵的差额，而充分利用石墨化膨胀的自补缩作用。地梁产生体积收缩，凝固时因析出石墨又发生体积膨胀，膨胀时会抵消一部分收缩。地梁均衡凝固就是利用收缩和膨胀的时间叠加，采取工艺措施，使单位时间内的表观收缩时间。

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