五、铸件的凝固时间

铸件的凝固时间是指从液态金属充满型腔后至凝固完毕所需要的时间，

单位时间凝固层增长的厚度称之为凝固速度。铸件的凝固时间是确定工艺

参数，获得优良质量铸件的重要依据。如在设计冒口和冷铁时需要对铸件的凝固时间进行估

算，以保证冒口具有合适的尺寸和正确布置冷铁。对于大型铸件及生产线的流水作业，也需

要对其凝固时间进行估算。

１．理论推导

仍以无限大平板件为例，在温度场推导的基础上对凝固时间进行简化的理论推导。

由前述对无限大平板的温度场中推导公式

液态成型 （铸造）是将熔化成液态的金属浇入铸型后一次制成需要形状和性能的零件。

属由液态→固态的凝固过程中的一些现象，如结晶、溶质的传输、晶体长大、气体溶解和

出、非金属夹杂物的形成、金属体积变化等都与液态金属结构及其物理性质有关。因此，

解液态金属的结构及其性质，是控制铸件形成过程的必要基础。

由于它与铸型的接触表面积相对较小，热量散失比较缓慢，则充型能力较高。

铸件的壁越薄，折算厚度就越小，就越不容易被充满。另一方面，铸件结构复杂、厚薄部分

过渡面多，则型腔结构复杂，流动阻力大，铸型的充填就困难。

２影响黏度的因素

（１）温度　如式（１５）所示，液体的黏度在温度不太高时，式中的指数项比乘数项的影响

，即温度升高，η值下降。在温度很高时，指数项趋近于１，乘数项将起主要作用，即温度

高，η值增大，但这已是接近气态的情况。图１８为常用金属动力黏度与温度的关系。

（２）熔点　黏度反映原子间结合力的强弱，与熔点有共同性。因此，合金成分的改变也

定着黏度的大小，图１９即为 ＭｇＳｎ系合金的相图与

度的关系。可见，难熔化合物的黏度较高，而熔点低

共晶成分合金其黏度低。