晶体中每个原子皆在平衡位置附近振动 （即所谓热振

动），温度升高时振动能量增加，振动频率和振幅加大。

以双原子为模型 （图１２），假设左边的原子在坐标原点被

固定，而右边的原子是自由的。当温度升高时，右边自由

振动原子的振幅增大，此时，若该原子以Ｒ０ 为原点作简谐振动，则其平衡位置仍是Ｒ０，这

样就不会发生膨胀。但势能曲线向右是水平渐近线，向左是垂直渐近线，是极不对称的。

１充型能力的概念

液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，称为液态金属充填铸

型的能力，简称液态金属的充型能力。实践证明，同一种金属用不同的铸造方法，所能铸造

的铸件壁厚不同。同样的铸造方法，由于金属不同，所能得到的壁厚也不同，如表

１４所示。液态金属的充型能力首先取决于金属本身的流动能力，同时又受外界条件，如铸

型性质、浇注条件，铸件结构等因素的影响，是各种因素的综合反映。

液态金属本身的流动能力，称为 “流动性”，是金属的铸造性能之一，与金属的成分、

温度、杂质含量，及其物理性质有关。金属的流动性对于排出其中的气体、夹杂物和凝固时

的补缩、裂纹的防止都非常重要。

采用某一种结构的流动性试样，改变型砂的水分、煤粉含量、浇注温度、直浇道高度等因素中

的一个因素，以判断该变动因素对充型能力的影响。各种测定合金流动性的试样都可用以测

定合金的充型能力。

流动性试样的类型很多，如螺旋形、球形、Ｕ形、楔形、竖琴形、真空试样 （即用真

空吸铸法）等。在生产和科学研究中应用最多的是螺旋形试样，如图１１６所示，其优点是

灵敏度高、对比形象、可供金属液流动相当长的距离 （如１５ｍ），而铸型的轮廓尺寸并不太

大。缺点是金属流线弯曲，沿途阻力损失较大，流程越长，散热越多。