２．铸件的凝固方式

一般将铸件的凝固方式分为三种类型。逐层凝固方式、体积凝固方式 （或称糊状凝固方

式）和中间凝固方式。铸件的凝固方式取决于凝固区域的宽度。

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Ｔ１ 和Ｔ２ 是铸件断面上两个不同时刻的温度场。

从图中可观察到，恒温下结晶的金属，在凝固过程中其铸件断面上的凝固区域宽度等于

零。断面上的固体和液体由一条界线 （凝固前沿）清楚地分开。随着温度的下降，固体层不

断加厚，逐步到达铸件中心。这种情况为 “逐层凝固方式”。

如果合金的结晶温度范围很小，或断面温度梯度很大时，铸件断面的凝固区域则很窄，

也属于逐层凝固方式 ［图１３３（ｂ）］。

② 晶体缺陷模型　包括微晶模型、空穴模型、位错模

或综合模型等，假设液态金属同样存在与固相类似的晶

缺陷，能定性地解释过热度不大的液态金属结构特征

接受。该模型认为，液态金属中存在 “能量起伏”和 “结

处于热运动的原子能量有高有低，同一原子的能量也随时

间不停变化，时高时低，这种现象称之为 “能量起伏”。另一方面，液态金属中存在由大量

不停 “游动”着的原子集团组成，集团内为某种有序结构，处于集团外的原子则处于散乱的

无序状态；并且这些原子集团不断的分化组合，时而长大，时而减小，时而产生，时而消失。

②σＳＧ＜σＬＳ时，ｃｏｓθ为负值，即θ＞９０°。此情况下，液体倾向于形成球状，称之为液体能润湿固体。θ＝１８０°为完全不润湿。

２影响界面张力的因素

（１）熔点　原子间结合力大的物质，其熔点高，表面张力也大。表１３为几种金属的熔和表面张力。

（２）温度　对于多数金属和合金，

度升高，表面张力降低，即ｄσｄｔ＜０。这因为，温度升高时，液体质点间距增，表面质点的受力不对称性减弱，因表面张力降低。当达到液体的临界温时，由于气液两相界面消失，表面张等于零。但是，对于某些合金，如铸

、碳钢、铜及其合金等，其表面张力随温度的升高而增大，即ｄσｄｔ＞０。如图１所示。