１充型能力的概念

液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，称为液态金属充填铸

型的能力，简称液态金属的充型能力。实践证明，同一种金属用不同的铸造方法，所能铸造

的铸件壁厚不同。同样的铸造方法，由于金属不同，所能得到的壁厚也不同，如表

１４所示。液态金属的充型能力首先取决于金属本身的流动能力，同时又受外界条件，如铸

型性质、浇注条件，铸件结构等因素的影响，是各种因素的综合反映。

液态金属本身的流动能力，称为 “流动性”，是金属的铸造性能之一，与金属的成分、

温度、杂质含量，及其物理性质有关。金属的流动性对于排出其中的气体、夹杂物和凝固时

的补缩、裂纹的防止都非常重要。

当使表面增加ΔＳ面积时，外界对系统所

做的功为ΔＷ＝σΔＳ。外界所做的功仅用于抵抗表面张力而使系统表面积增大所消耗的能量。

该功的大小等于系统自由能的增量，即

ΔＷ＝σΔＳ＝ΔＦσ＝ΔＦΔＳ（１１１）

由此可知，表面自由能即单位面积上的自由能。由于表面自由能可表达为力与位移的乘

积，因此，［σ］＝Ｊｍ２＝Ｎ·ｍｍ２ ＝Ｎｍ

这样，σ又可理解为物体表面单位长度上作用着的力，即表面张力。表面自由能与表面

张力在数值上是相同的，它们是从不同角度描述了同一现象。但在习惯上往往都采用表

面张力这个名词。

距离再缩短时，吸引力又逐渐减小，

到Ｒ＝Ｒ０时，相互作用力等于零 （Ｆ＝０），此时达到平衡，

Ｒ０ 为平衡距离。当距离小于平衡距离Ｒ０ 时，出现排斥力

（Ｐ＞０），并随距离的继续缩短而迅速增大。作用力Ｆ是由

引力和斥力构成的合力。吸引力是异性电荷间的库仑引

力；排斥力是同性电荷之间的斥力和。两个原子的相互作

用势能Ｗ （Ｒ）的曲线如图１１（ｂ）所示，可见在Ｒ＝Ｒ０

时，对应于能量的极小值，状态稳定。这说明，原子之间

倾向于保持一定的间距，这就是在一定条件下，金属中的

原子具有一定排列的原因。