熔化潜热使晶粒瓦解，液体原子具有更高

的能量，而金属的温度并不升高。从热力学角度，在恒压时，外界所供给的潜热，除使体积

膨胀做功外，还增加系统的内能，如式（１１）所示。在等温等压下，熵值的增量如式（１２）

所示。

系统熵值增加表示原子排列发生紊乱。因此，熔化过程就是金属从规则的原子排列突变

为紊乱的非晶态结构的过程。

２液态金属的结构

（１）从物质熔化 （汽化）过程对液态金属结构的认识　如表１１所示，金属物质熔化时

的体积一般仅增加３％～５％，即原子平均间距仅增加１％～１５％，熔化时的熵值变化量远

小于加热膨胀过程。

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ＡＢ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

ＡＢ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。