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。
铸件的凝固实际上是不会进行的。所以增加过热程度,相当于提高了铸型的温度,使铸件的温度梯度减小。
在金属型铸造中,由于铸型具有较大的导热能力,而过热热量所占比重又很少,能够迅
速传导出去,所以浇注温度的影响不十分明显。
(4)铸件结构的影响 厚壁铸件比薄壁件含有更多的热量,当凝固层逐渐向中心推进
时,必然要把铸型加热到更高的温度。铸件越厚大,温度梯度就越小。薄壁件比厚壁件的温
度梯度大。铸件的性质复杂程度也对温度场有较大的影响,铸件的棱角和弯曲表面与平面壁
的散热条件不同,在铸件表面积相同的情况下,向外部凸出的曲面,如球面、圆柱表面、L
形铸件的外角。
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12),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。