C型钢机

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实际金属比上述现象复杂得多，因为工业应用的金属主要是合金，而且是多元合金；原９

材料中存在多种多样的杂质，有些杂质的化学分析值虽然不高，甚至低于１０－４数量级，但

其原子数仍是惊人的；在熔化过程中，金属与炉气、熔剂、炉衬的相互作用还会吸收气体带

进杂质，甚至带入许多固、液体质点。因此，实际金属的液态结构是非常复杂的。它也存在

着游动原子集团、空穴以及能量起伏，在原子集团和空穴中溶有各种各样的合金元素及杂质

元素，由于化学键力和原子间结合力的不同，还存在着浓度起伏以至成分和结构不同的游动

原子集团。

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。

对于结晶温度范围较宽的合金，散失一部分

（约２０％）潜热后，晶粒就连成网络而阻塞流动，

大部分结晶潜热的作用不能发挥，所以对流动性影

响不大。但是，也有例外的情况，当初生晶为非金

属，或者合金能在液相线温度以下以液固混合状

态，在不大的压力下流动时，结晶潜热则可能是个

重要的因素。例如，在相同的过热度下ＡｌＳｉ合金的流动性，在共晶成分处并非大值，而

在过共晶区里继续增加 （图１２１），就是因为初生硅相是比较规整的块状晶体，且具有较小

的机械强度，不形成坚强的网络，能够以液固混合状态在液相线温度以下流动。