三、铸件温度场的测定及动态凝固曲线

铸件温度场测定方法的示意图如图１２９所示。将一组热电偶的热端固定在型腔中 （如

铸型中）的不同位置，利用多点自动记录电子电位计 （或其他自动记录装置）作为温度测量

和记录装置，即可记录自金属液注入型腔起至任意时刻铸件断面上各测温点的温度时间曲

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线，如图１３０（ａ）所示。根据该曲线可绘制

出铸件断面上不同时刻的温度场 ［图１３０

（ｂ）］和铸件的凝固动态曲线 ［图１３１（ｂ）］。

铸件温度场的绘制方法是：以温度为纵

坐标，以离开铸件表面向中心的距离为横坐

标，将图１３０（ａ）中同一时刻各测温点的温

度值分别标注在图１３０（ｂ）的相应点上，连

接各标注点即得到该时刻的温度场。以此类

推，则可绘制出各时刻铸件断面上的温度场。

（２）铸型性质的影响　铸件在铸型中的凝固是因铸型吸热而进行的。所以，任何铸件的

凝固速度都受铸型吸热速度的支配。铸型的吸热速度越大，则铸件的凝固速度越大，断面上

的温度场的梯度也就越大。铸型的蓄热系数 （ｂ２）越大，对铸件的冷却能力越强，铸件中的

温度梯度就越大。铸型预热温度越高，冷却作用就越小，铸件断面上的温度梯度也就越小。

（３）浇注条件的影响　液态金属的浇注温度很少超过液相线以上１００℃，因此，金属由

于过热所得到的热量比结晶潜热要小得多，一般不大于凝固期间放出的总热量的５％～６％。

但是，实验证明，在砂型铸造中非等到液态金属的所有过热量全部散失。

这种现象称为 “结构起伏”。在一定的温度下，虽然存在 “能量起伏”和

“结构起伏”现象，但对于特定液态金属，其处于有序状态的原子集团具有一定的统计平均

尺寸；并且其平均尺寸大小随温度的升高而减小。

③ 液态结构及离子间相互作用的理论描述　在液态结构定量计算上，也提出了许多理

图１６　液态结构及粒子间相互作用

论模型及方程 （图１６）。通过建立偶分布函数

ｇ（ｒ）与偶势ｕ（ｒ）（即 “原子对”间的相互作用

势能与原子空间距离ｒ的函数关系）的方程，或

在已知偶势ｕ（ｒ）的条件下，计算出某一液体的

偶分布函数ｇ（ｒ）。