可以看到，液态铝中的原子的排列在几个原子间距的小范围内，与其固态铝原子的排列
图１５ ７００℃时液态Ａｌ中原子分布曲线
［当ｒ→∞时，ρ（ｒ）→ρ０，表示
较大体积中的原子平均密度
（相当于非晶态材料）］
方式基本一致，呈现出一定的有规则排列；而距离远的原子
排列就不同于固态了，表现为无序状态。这也是液态金属结
构的主要特征，称之为 “近程有序”、“远程无序”结构。
（３）液态金属结构的理论模型 对液态金属结构的理
论描述至今还没有一个公认的、系统的、科学的模型。以
下就几类典型模型做简要介绍。
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。
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。
