铸件凝固过程中，许多物理参数都是与温度密切相关的。因此，研究金属液态成型过程
的凝固现象最主要的就是解决不同时刻，铸型和铸件中温度场的变化。根据铸件温度场，
能预计其凝固过程中断面上各时刻的凝固区域大小及变化，凝固速度，凝固时间，缩松和
孔的倾向等参数，为正确设计工艺结构及参数提供科学的依据，从而改善铸件组织及提高
性能。
研究铸件温度场的方法有：实测法、数学解析法和数值模拟法等。数学解析方法是利用
用数学方法研究铸件和铸型的传热，主要目的是利用传热学的理论。
在铸件断度梯度相近的情况下，固液相区的宽度取决于铸件合金的凝固温度区间ΔｔＣ 的大小。图
８是三种不同碳质量分数的碳钢在砂型和金属型中凝固时测得的动态凝固曲线。可见，
碳质量分数增加，碳钢的结晶温度范围在不断扩大，铸件断面的凝固区域随之加宽。低
在砂型中的凝固近于逐层凝固方式，中碳钢为中间凝固方式，高碳钢近于体积凝固。
当铸件合金成分确定后，铸件断面固液相区的宽度则取决于铸件中的温度梯度。温度梯
度较大时，固液相区的宽度较窄，则合金趋向于逐层凝固方式，反之依然。
① 钢球模型 假设液态金属是均质的、密度集中的、
列紊乱的原子堆积体。其中既无晶体区域，又无大到足
容纳另一原子的空穴。在构建液体结构几何模型的实验
，用无规则堆积的钢球灌以油漆，固化后统计单个球接
点的数目。根据统计结果可确定该结构的平均配位数，
液态结构的平均配位数。发现，在紊乱密集的球堆中存
高度致密区，其统计结构获得的偶分布函数ｇ（ｒ）与液体
的衍射实验结构很好吻合。钢球模型形象地描述了液体
程有序远程无序的特征，为奠定液体结构的统计几何基
做出了重要贡献。
