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。
(1)铸型的蓄热系数 铸型的蓄热系数b2 (b2= c2ρ2λ槡2)表示铸型从其中的金属中吸
取并储存于本身中热量的能力。蓄热系数b2
越大,铸型的激冷能力就越强,金属液于其中
保持液态的时间就越短,充型能力下降。金属型铸造中,经常采用涂料调整其蓄热系数b2
。
为使金属型浇口和冒口中的金属液缓慢冷却,常在一般的涂料中加入b2
很小的石棉粉。
(2)铸型的温度 预热铸型能减小金属与铸型的温差,从而提高其充型能力。例如,在
金属型中浇注铝合金铸件,将铸型温度由340℃提高到520℃,在相同的浇注温度 (760℃)
下,螺旋线长度由525mm增加到950mm。在熔模铸造中,为得到清晰的铸件轮廓,可将型
壳焙烧到800℃以上进行浇注或利用型壳焙烧刚结束的高温余热进行浇注。
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。