眾所周知，鑄件中的存在氣孔和縮孔2 類孔洞。重力鑄造中的孔洞通常在凝固過程的高固相體積分數階段形成。而在壓鑄過程中，由于充型過程中存在氣體的卷入，這些卷入氣體在凝固開始之前就存在于液相中，若氣孔在凝固過程中與收縮孔洞相互連通，則會形成氣體-收縮孔洞 (簡稱氣縮孔)。
根據 X 射線斷層掃描及三維重構的結果，對氣孔、氣縮孔和縮孔三類孔洞的形貌、體積、圓整度和內部壓力進行了比較分析，并探討了其形成機制。
所示為典型的氣孔形貌，圖中 4 個氣孔的平均體積為 0.0100 mm3，平均圓整度為 0.5863。由于這類孔洞是由壓鑄充型過程中氣體卷入所致，顯而易見，氣孔形狀較為圓整，具有較為光滑的表面。統計表明，總共 18 根試樣中有 87%的孔洞圓整度高于0.5，具有較為圓整的形狀。
氣孔的長大可用下式描述：
其中，Δp 為氣孔外部壓力，σ 為孔洞表面張力，r 為氣孔半徑。當孔洞的內部壓力大于外部壓力 Δp 時，氣孔發生膨脹長大，直至內外壓力平衡，孔洞停止生長。
氣縮孔的形成和長大是由氣體卷入和凝固收縮共同引起的。氣縮孔的形貌特征表現為較為圓整的孔洞本體與一些凸起或長尾狀部分或兩者共同組成。表 2-5 中氣縮孔的平均體積約 0.0726 mm3，約為表 2-4 中的氣孔平均體積的 7 倍。由于具有凸起和長尾狀部分，氣縮孔形狀相較氣孔復雜，其平均圓整度為0.3957，比氣孔低。
在壓鑄件的凝固過程中，隨著固相分數的增加，壓室傳遞到模具型腔內的壓力不斷減小。因此，凝固早期的孔洞受到增壓壓力的壓縮作用，其內部壓力很高，隨著凝固不斷進行和壓力傳遞的衰減，孔洞周圍金屬液的壓力減小，如果孔洞位于液相和糊狀區，將會繼續發生體積膨脹。在凝固后期，孔洞周圍的枝晶骨架已經形成，根據枝晶間流動的 Darcy 定律，，補縮能力減弱，局部液相壓力將進一步減小。
其中，K 表示滲透率，μ 為金屬液的粘度，ΔP 是壓力梯度。此時，由于受到已形成的枝晶骨架阻礙，孔洞的長大就不能繼續保持球體形狀。由于孔洞內的高壓可以推動其周圍的殘留液體在枝晶間向離開孔洞的方向流動，從而在孔洞表面形成凸起。如果該殘留液體的流動距離較長，將形成含有長尾狀部分的縮孔。此外，枝晶間液相的流動還可以連通 2 個相鄰的獨立氣孔。與氣孔相比，氣縮孔的體積增大但壓力有所減小。這是由于氣縮孔與氣孔的形成均來源于氣體卷入，在增壓壓力的作用下，卷入的氣體在充型結束后具有相同的壓力水平，對比圖 2-8 和圖 2-9 中的孔洞體積可知，假設原始的卷入氣體數量相當，根據 Clapeyron 方程，氣縮孔的壓力比氣孔約低 1 個數量級 (約為 MPa 級)。
在壓鑄過程中，當內澆口完全凝固時，壓室 |
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