四、铸件的凝固方式
１凝固区域及其结构
铸件在凝固过程中，除纯金属和共晶成分合金外，断面上一般都存在三个区域，即固相
区、凝固区和液相区。铸件的质量与凝固区域有密切关系。
图１３２ 凝固区域结构示意图
图１３２是凝固区域结构的示意图 （另一半与之
对称）。凝固区域又可划分为两个部分。液相占优
势的液固部分和固相占优势的固液部分。在液固部
分中，晶体处于悬浮状态而未连成一片，液相可以
自由移动。用倾出法做实验时，晶体能够随同液态
金属一起被倾出。
（３）铸型中的气体 铸型有一定的发气能力，能在金属液与铸型之间形成气膜，可减小
的摩擦阻力，有利于充型。
根据实验，湿型中加入质量分数小于６％的水和小于７％的煤粉时，液态金属的充型能
高，高于此值时型腔中气体反压力增大，充型能力下降，如图１２２所示。型腔中气体
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反压力较大的情况下，金属液可能浇不进去，或者浇
口杯、顶冒口中出现翻腾现象，甚至飞溅出来伤人。
所以，铸型中的气体对充型能力影响很大。
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。
