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在这种情况下,铸件和铸型的温度分布如图125所示。因此可以认为,在整个传热过
程中,铸件断面的温度分布是均匀的,铸型内表面温度接近铸件的温度。如果铸型足够厚,
由于铸型的导热性很差,铸型的外表面温度仍然保持为t20。所以,绝热铸型本身的热物理
性质是决定整个系统传热过程的主要因素。
2金属铸型界面热阻为主的金属型中凝固
较薄的铸件在工作表面涂有涂料的金属型中铸造时,就属于这种情况。金属铸型界面
处的热阻较铸件和铸型中的热阻大得多,这时,凝固金属和铸型中的温度梯度可忽略不计,
即认为温度分布是均匀的,传热过程取决于涂料层的热物理性质。若金属无过热浇注,则界
面处铸件的温度等于凝固温度 (tF=tC),铸型的温度保持为t20,如图126所示。
表面活性元素在金属表面富集,当接近熔点时尤为显著。因为在熔点附近的液体中有大
的原子集团,它们对体积大的原子的排挤也就越明显。但是温度升高时,原子排列的不规
性增加,溶质和溶剂容易均匀混合,而削弱了表面富集现象。因而,随着温度的升高,表
张力反而有所增大,到一定温度后,表面张力又降低。
原子体积很小的C、O、S等元素,在金属中容易间隙到晶格中,也使晶格歪曲,势能
加,也被排挤到金属表面,成为表面活性元素。由于这些元素的自由电子很少,表面张力
,也会使金属的表面张力降低。图112所示为镁合金中加入第二组元后表面张力的变化
因此,实际金属和合金的液体结构中存在着两种起伏:一种是能
量起伏,表现为各个原子间能量的不同和各个原子集团间尺寸的不同;另一种是浓度起伏,
表现为各个原子集团之间成分的不同。
如果AB原子间的结合力较强,则足以在液体中形成新的化学键,在热运动的作用下,
出现时而化合,时而分解的分子,也可称为临时的不稳定化合物,或者在低温时化合,在高
温时分解。例如,硫在铁液中高温时可以完全溶解,而在较低温度下则可能析出FeS。当
AB原子间或同类原子间结合非常强时,则可以形成比较强而稳定的结合,在液体中就出现
新的固相 (如氧在铝中形成Al2O3,氧与铁中的硅形成SiO2 等)或气相。