實際金屬比上述現(xiàn)象復雜得多，因為工業(yè)應用的金屬主要是合金，而且是多元合金；原９

材料中存在多種多樣的雜質，有些雜質的化學分析值雖然不高，甚至低于１０－４數量級，但

其原子數仍是驚人的；在熔化過程中，金屬與爐氣、熔劑、爐襯的相互作用還會吸收氣體帶

進雜質，甚至帶入許多固、液體質點。因此，實際金屬的液態(tài)結構是非常復雜的。它也存在

著游動原子集團、空穴以及能量起伏，在原子集團和空穴中溶有各種各樣的合金元素及雜質

元素，由于化學鍵力和原子間結合力的不同，還存在著濃度起伏以至成分和結構不同的游動

原子集團。

可以看出，鑄件的溫度場隨時間而變化，為不穩(wěn)定溫度場。鑄件斷面上的溫度場

也稱溫度分布曲線。如果鑄件均勻壁兩側的冷卻條件相同，則任何時刻的溫度分布曲線

對鑄件壁厚的軸線是對稱的。溫度場的變化速率，即為表征鑄件冷卻強度的溫度梯度。

溫度場能更直觀地顯示出凝固過程的情況。

圖１３１所示是鑄件的凝固動態(tài)曲線，也是根據直接測量的溫度時間曲線繪制的：首先

圖１３１（ａ）上給出合金的液相線和固相線溫度，把二直線與溫度時間曲線相交的各點分

標注在圖１３１（ｂ）（ｘ／Ｒ，τ）坐標系上，再將各點連接起來，即得凝固動態(tài)曲線?？v坐標

子ｘ是鑄件表面向中心方向的距離，分母Ｒ是鑄件壁厚之半或圓柱體和球體的半徑。因

固是從鑄件壁兩側同時向中心進行，所以ｘ／Ｒ＝１表示已凝固至鑄件中心。

顯然，根據形成表面張力的原因可以推知，不僅在上述的液氣界面，

而且在所有兩相界面，如固氣、液固、液液上都存在表面張力。故廣義地說，表面

張力應稱為界面張力，可分別用σ固氣 、σ液固 、σ液液 表示之，不特別指明時，通常皆指

與氣相的界面張力。

衡量界面張力的標志是潤濕角θ，它與界面張力的關系由楊氏方程決定。

式（１１２）稱為楊氏方程式，可以看出，接觸

θ的值與各界面張力的相對值有關，如圖１１０。

①σＳＧ＞σＬＳ時，ｃｏｓθ為正值，即θ＜９０°。通θ為銳角的情況，稱為液體能潤濕固體。θ＝

，液體在固體表面鋪展成薄膜，稱為完全。