采用某一种结构的流动性试样，改变型砂的水分、煤粉含量、浇注温度、直浇道高度等因素中

的一个因素，以判断该变动因素对充型能力的影响。各种测定合金流动性的试样都可用以测

定合金的充型能力。

流动性试样的类型很多，如螺旋形、球形、Ｕ形、楔形、竖琴形、真空试样 （即用真

空吸铸法）等。在生产和科学研究中应用最多的是螺旋形试样，如图１１６所示，其优点是

灵敏度高、对比形象、可供金属液流动相当长的距离 （如１５ｍ），而铸型的轮廓尺寸并不太

大。缺点是金属流线弯曲，沿途阻力损失较大，流程越长，散热越多。

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

晶体中每个原子皆在平衡位置附近振动 （即所谓热振

动），温度升高时振动能量增加，振动频率和振幅加大。

以双原子为模型 （图１２），假设左边的原子在坐标原点被

固定，而右边的原子是自由的。当温度升高时，右边自由

振动原子的振幅增大，此时，若该原子以Ｒ０ 为原点作简谐振动，则其平衡位置仍是Ｒ０，这

样就不会发生膨胀。但势能曲线向右是水平渐近线，向左是垂直渐近线，是极不对称的。