一、液态金属的结构

人们对液态金属结构的认识滞后于固体金属，这是因为它是以液体这样一个无序体系作

为研究对象。近年来，利用Ｘ射线、电子和中子衍射及同步辐射技术得到液态金属及合金

直接的结构信息，促进了液体金属物理研究的不断深入。通过两种方法可以研究金属的液态

结构。一种是间接方法，即通过固→液态、固→气态转变后一些物理性质的变化判断液态的

原子结合状况，另一种是较为直接的方法，即通过液态金属的Ｘ射线或中子线的结构分析

研究液态的原子排列情况。在了解液态金属的结构之前，有必要对金属晶体的原子结合、加

热膨胀及熔化过程加以阐述。

（２）结晶潜热　结晶潜热约占液态金属热含量的８５％～９０％，但是，它对不同类型合

图１?２０　纯金属流动性

（金属型中浇注，试样断面积１１０ｍｍ

２）金的流动性影响是不同的。纯金属和共晶成分的合

金在固定温度下凝固，在一般的浇注条件下，结晶

潜热的作用能够发挥，是估计流动性的一个重要因

素。凝固过程中释放的潜热越多，则凝固进行得越

缓慢，流动性就越好。将具有相同过热度的纯金属

浇入冷的金属型试样中，其流动性与结晶潜热相对

应：Ｐｂ的流动性***差，Ａｌ的流动性好，Ｚｎ、Ｓｂ、

Ｃｄ、Ｓｎ依次居于中间，如图１?２０所示。

（３）铸型中的气体　铸型有一定的发气能力，能在金属液与铸型之间形成气膜，可减小

的摩擦阻力，有利于充型。

根据实验，湿型中加入质量分数小于６％的水和小于７％的煤粉时，液态金属的充型能

高，高于此值时型腔中气体反压力增大，充型能力下降，如图１?２２所示。型腔中气体

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反压力较大的情况下，金属液可能浇不进去，或者浇

口杯、顶冒口中出现翻腾现象，甚至飞溅出来伤人。

所以，铸型中的气体对充型能力影响很大。