３?厚壁金属型中的凝固

当金属型的涂料层很薄时，厚壁金属型中凝固金属和铸型的热阻都不可忽略，因而

都存在明显的温度梯度。由于此时金属?铸型界面的热阻相对很小，可忽略不计，则铸

型内表面和铸件表面温度相同。可以认为，厚壁金属型中的凝固传热为两个相连接的

半无限大物体的传热，整个系统的传热过程取决于铸件和铸型的热物理性质，其温度

分布如图１?２７所示。

４?水冷金属型中的凝固

在水冷金属型中，是通过控制冷却水温度和流量使铸型温度保持近似恒定 （ｔ２Ｆ＝ｔ２０），

在不考虑金属?铸型界面热阻的情况下，凝固金属表面温度等于铸型温度 （ｔ１Ｆ＝ｔ２０）。在这

种情况下，凝固传热的主要热阻是凝固金属的热阻，铸件中有较大的温度梯度。系统的温度

分布如图１?２８所示。

熔化潜热使晶粒瓦解，液体原子具有更高

的能量，而金属的温度并不升高。从热力学角度，在恒压时，C型压瓦机销售，外界所供给的潜热，除使体积

膨胀做功外，还增加系统的内能，900压瓦机销售，如式（１?１）所示。在等温等压下，熵值的增量如式（１?２）

所示。

系统熵值增加表示原子排列发生紊乱。因此，熔化过程就是金属从规则的原子排列突变

为紊乱的非晶态结构的过程。

２?液态金属的结构

（１）从物质熔化 （汽化）过程对液态金属结构的认识　如表１?１所示，金属物质熔化时

的体积一般仅增加３％～５％，全自动压瓦机销售，即原子平均间距仅增加１％～１?５％，压瓦机销售，熔化时的熵值变化量远

小于加热膨胀过程。

这就意味着当温度升高，能量从Ｗ０→Ｗ１→Ｗ２→Ｗ３→Ｗ４ 时，其间距 （振幅中心位置）将由

Ｒ０→Ｒ１→Ｒ２→Ｒ３→Ｒ４。也就是说，原子间距离将随温度的升高而增加，即产生热膨胀。另

一方面，空穴的产生也是物体膨胀的原因之一。由于能量起伏，一些原子则可能越过势垒跑

到原子之间的间隙中或金属表面，而失去大量能量，在新的位置上作微小振动 （图１?３）。

有机会获得能量，又可以跑到新的位置上。如此下去，它可以在整个晶体中 “游动”，这个

过程称为内蒸发。原子离开点阵后，留下了自由点阵———空穴。

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