二、影响充型能力的因素及提高充型能力的措施

影响充型能力的因素是通过两个途径发生作用的：影响金属与铸型之间热交换条件，而

改变金属液的流动时间；影响金属液在铸型中的水力学条件，而改变金属液的流速。影响液

态金属充型能力的因素是很多的，为便于分析，将所有的因素归纳为如下四类：

１金属性质方面的因素

这类因素是内因，决定了金属本身的流动能力———流动性。

（１）合金的化学成分　合金的化学成分决定了结晶温度范围，因此合金的流动性与其成

分之间存在着一定的规律性。在流动性曲线上，对应着纯金属、共晶成分和金属间化合物的

地方出现大值，而随结晶温度范围的增加，流动性下降，且在大结晶温度范围附近出现

小值 （如图１１８、图１１９所示）。

对应着渐次收缩的铸型体积，铸件的冷却速度比平面部分要小。由此可以

推论，铸型中被液态金属三面包围的突出部分、型芯以及靠近内浇道附近的铸型部分，由于

有大量金属液通过，被加热到很高温度，吸热能力显著下降，相对应的铸件部分，其温度场

就比较平坦。

　　二、不同界面热阻条件下的温度场

１铸件在绝热铸型中凝固

砂型、石膏型、陶瓷型、熔模铸造等铸型材料的热导率远小于凝固金属的热导率，可统

称为绝热铸型。因此，在凝固传热中，金属铸件的温度梯度比铸型中的温度梯度小得多。相

对而言，金属中的温度梯度可忽略不计。

 可以看到，液态铝中的原子的排列在几个原子间距的小范围内，与其固态铝原子的排列

图１５　７００℃时液态Ａｌ中原子分布曲线

［当ｒ→∞时，ρ（ｒ）→ρ０，表示

较大体积中的原子平均密度

（相当于非晶态材料）］

方式基本一致，呈现出一定的有规则排列；而距离远的原子

排列就不同于固态了，表现为无序状态。这也是液态金属结

构的主要特征，称之为 “近程有序”、“远程无序”结构。

（３）液态金属结构的理论模型　对液态金属结构的理

论描述至今还没有一个公认的、系统的、科学的模型。以

下就几类典型模型做简要介绍。