五、铸件的凝固时间
铸件的凝固时间是指从液态金属充满型腔后至凝固完毕所需要的时间，
单位时间凝固层增长的厚度称之为凝固速度。铸件的凝固时间是确定工艺
参数，获得优良质量铸件的重要依据。如在设计冒口和冷铁时需要对铸件的凝固时间进行估
算，以保证冒口具有合适的尺寸和正确布置冷铁。对于大型铸件及生产线的流水作业，也需
要对其凝固时间进行估算。
１．理论推导
仍以无限大平板件为例，在温度场推导的基础上对凝固时间进行简化的理论推导。
由前述对无限大平板的温度场中推导公式
（５）表面张力 表面张力对薄壁铸件、铸件的细薄
部分和棱角的成型有影响。型腔越细薄，棱角的曲率半
径越小，表面张力的影响越大。为克服附加压力的阻碍，
必须在正常的充型压头上增加一个附加压头ｈ。
因此，为提高液态金属的充型能力，在金属方面可
采取以下措施。
（１）正确选择合金的成分 在不影响铸件使用性能的情况下，可根据铸件大小，厚薄和
铸型性质等因素，将合金成分调整到实际共晶成分附近，或选用结晶温度范围小的合金。对
某些合金进行变质处理使晶粒细化，也有利于提高其充型能力。
四、铸件的凝固方式
１凝固区域及其结构
铸件在凝固过程中，除纯金属和共晶成分合金外，断面上一般都存在三个区域，即固相
区、凝固区和液相区。铸件的质量与凝固区域有密切关系。
图１３２ 凝固区域结构示意图
图１３２是凝固区域结构的示意图 （另一半与之
对称）。凝固区域又可划分为两个部分。液相占优
势的液固部分和固相占优势的固液部分。在液固部
分中，晶体处于悬浮状态而未连成一片，液相可以
自由移动。用倾出法做实验时，晶体能够随同液态
金属一起被倾出。
