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。

当使表面增加ΔＳ面积时，外界对系统所

做的功为ΔＷ＝σΔＳ。外界所做的功仅用于抵抗表面张力而使系统表面积增大所消耗的能量。

该功的大小等于系统自由能的增量，即

ΔＷ＝σΔＳ＝ΔＦσ＝ΔＦΔＳ（１１１）

由此可知，表面自由能即单位面积上的自由能。由于表面自由能可表达为力与位移的乘

积，因此，［σ］＝Ｊｍ２＝Ｎ·ｍｍ２ ＝Ｎｍ

这样，σ又可理解为物体表面单位长度上作用着的力，即表面张力。表面自由能与表面

张力在数值上是相同的，它们是从不同角度描述了同一现象。但在习惯上往往都采用表

面张力这个名词。

；铸件在凝固过程中又不断地释放出结晶潜

热，其断面上存在着已凝固完毕的固态外壳、液固态并存的凝固区域和液态区，在金属型中

凝固时还可能出现中间层。因此，铸件与铸型的传热是通过若干个区域进行的，此外，铸型

和铸件的热物理参数还都随温度而变化，不是固定的数值等。将这些因素都考虑进去，建立

一个符合实际情况的微分方程式是很困难的。因此，用数学分析法研究铸件的凝固过程时，

必须对过程进行合理的简化。

在铸件和铸型的不稳定导热过程中，温度与时间和空间的关系可用傅里叶导热微分方程

描述：