（５）表面张力　表面张力对薄壁铸件、铸件的细薄

部分和棱角的成型有影响。型腔越细薄，棱角的曲率半

径越小，表面张力的影响越大。为克服附加压力的阻碍，

必须在正常的充型压头上增加一个附加压头ｈ。

因此，为提高液态金属的充型能力，在金属方面可

采取以下措施。

（１）正确选择合金的成分　在不影响铸件使用性能的情况下，可根据铸件大小，厚薄和

铸型性质等因素，将合金成分调整到实际共晶成分附近，或选用结晶温度范围小的合金。对

某些合金进行变质处理使晶粒细化，也有利于提高其充型能力。

图１３１（ｂ）左边的曲线与铸件断面上各时刻的液相等温线相对应，称为 “液相边界”，

右边的曲线与固相等温线相对应，称为 “固相边界”。从图１３１（ｂ）可以看出，时间为２ｍｉｎ

时，距铸件表面ｘ／Ｒ＝０６处合金开始凝固，由该处至铸件中心的合金仍为液态 （液相区）；

ｘ／Ｒ＝０２处合金刚刚凝固完了，从该处至铸件表面的合金为固态 （固相区），二者之间是

液固两相区 （凝固区）。到３２ｍｉｎ时，液相区消失。经过５３ｍｉｎ，铸件壁凝固完毕。所

以，图１３１（ｂ）的两条曲线是表示铸件断面上液相和固相等温线由表面向中心推移的动态

曲线。“液相线”边界从铸件表面向中心移动，所到之处凝固就开始；

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。