液态金属浇入铸型后,由于铸型的吸热,金属温度下降,空穴数量减少,原子间距离缩短,液态金属的体积减小。温度继续下降时,液态金属凝固,发生由液态到固态的状态变化,原子间距离进一步缩短;金属凝固完毕后,在固态下继续冷却时,原子间距离还要缩短。铸件在液态、凝固态和固态的冷却过程中,所发生的体积减小现象称为收缩。因此,收缩是铸造合金本身的物理性质。
收缩是铸件中许多缺陷如缩孔、缩松、热裂、应力、变形和冷裂等产生的基本原因。因此,它是获得符合要求的几何形状和尺寸,以及致密优质铸件的重要铸造性能之一。
任何物体的体积皆与其温度和施于其上的压力有关。在一般铸造条件下,压力的变化可以忽略不计,铸件尺寸的变化,仅取决于温度的变化(如不考虑物态的和同素异形的变化)。金属从液态到常温的体积改变量称为体收缩(volume
contraction)。金属在固态时的线尺寸改变量,称为线收缩(linear
contraction)。此相对收缩量称为收缩率。
在实际中,通常以相对收缩量表示金属的收缩特性,此相对收缩量称为收缩率。
当温度由t0→t1时,金属的体收缩率和线收缩率为:

式中:V0,V1——金属在t0和t1时的体积;
l0,l1——金属在t0和t1时的长度;
αv,αl----金属在(t0—t1)温度范围内的体收缩系数和线收缩系数。

ε是某一温度区间的相对收缩量,为α与温度差的乘积。因此,ε既与金属的性质有关,又与温度区间的大小有关。
任何一种液态金属注入铸型以后,从浇注温度冷却到常温都要经历三个互相联系的收缩阶段(图8—1):1)液态收缩阶段(Ⅰ),
2)凝固收缩阶段(Ⅱ), 3)固态收缩阶段(Ⅲ)。