② 晶体缺陷模型 包括微晶模型、空穴模型、位错模
或综合模型等，假设液态金属同样存在与固相类似的晶
缺陷，能定性地解释过热度不大的液态金属结构特征
接受。该模型认为，液态金属中存在 “能量起伏”和 “结
处于热运动的原子能量有高有低，同一原子的能量也随时
间不停变化，时高时低，这种现象称之为 “能量起伏”。另一方面，液态金属中存在由大量
不停 “游动”着的原子集团组成，集团内为某种有序结构，处于集团外的原子则处于散乱的
无序状态；并且这些原子集团不断的分化组合，时而长大，时而减小，时而产生，时而消失。
可以看出，铸件的温度场随时间而变化，为不稳定温度场。铸件断面上的温度场
也称温度分布曲线。如果铸件均匀壁两侧的冷却条件相同，则任何时刻的温度分布曲线
对铸件壁厚的轴线是对称的。温度场的变化速率，即为表征铸件冷却强度的温度梯度。
温度场能更直观地显示出凝固过程的情况。
图１３１所示是铸件的凝固动态曲线，也是根据直接测量的温度时间曲线绘制的：首先
图１３１（ａ）上给出合金的液相线和固相线温度，把二直线与温度时间曲线相交的各点分
标注在图１３１（ｂ）（ｘ／Ｒ，τ）坐标系上，再将各点连接起来，即得凝固动态曲线。纵坐标
子ｘ是铸件表面向中心方向的距离，分母Ｒ是铸件壁厚之半或圆柱体和球体的半径。因
固是从铸件壁两侧同时向中心进行，所以ｘ／Ｒ＝１表示已凝固至铸件中心。
对于铸件温度场的影响，可从金属性质、铸型性质、浇注条件及铸件结构四个方面来
析。
（１）金属性质的影响 金属的热扩散率大，铸件内部的温度均匀化的能力就大，温度梯
就小，断面上温度分布曲线就比较平坦；反之，温度分布曲线就比较峻陡。金属的结晶潜
大，向铸型传热的时间则要长，铸型内表面被加热的温度也高，铸件断面的温度梯度减
，铸件的冷却速度下降，温度场也较平坦。金属的凝固温度越高，在凝固过程中铸件表面
铸型内表面的温度越高，铸型内外表面的温差就越大，且铸型的热导率在高温段随温度的
高而升高，致使铸件断面的温度场有较大的梯度。
