因为空穴数目的增加不可能是突变的。因此，对于这种突变，应当理解为金属已熔化，已由固态变为
液态，发生状态改变造成的。从图１１可以看出，假设在熔点附近原子间距达到了Ｒ１，原
子具有很高的能量，很容易超过势垒而离位。但是在相邻原子最引力作用下，仍然要向平
衡位置运动。虽然此时离位原子和空穴大为增加，金属仍表现为固体性质。若此时从外界供
给足够的能量———熔化潜热，使原子间距离超过Ｒ１，原子间的引力急剧减小，从而造成原
子结合键突然破坏，金属则从固态进入熔化状态。
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。
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１２９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
５２
线，如图１３０（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１３０
（ｂ）］和铸件的凝固动态曲线 ［图１３１（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１３０（ａ）中同一时刻各测温点的温
度值分别标注在图１３０（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。
