３．凝固方式對(duì)鑄件質(zhì)量的影響

鑄件的致密性和健全性與合金的凝固

方式密切相關(guān)。由上節(jié)所述可知，在鑄件斷面溫度場(chǎng)相近的情況下，無(wú)論何種合金，它們的

結(jié)晶溫度范圍的大小對(duì)凝固方式的影響有共同的規(guī)律性。根據(jù)結(jié)晶溫度范圍將合金分為窄結(jié)

晶溫度范圍合金、寬結(jié)晶溫度范圍合金和中等結(jié)晶溫度范圍合金三種類型。

由于純金屬、共晶成分合金和窄結(jié)晶溫度范圍的合金在一般的鑄造條件下是以逐層方式

凝固的，其凝固前沿直接與液態(tài)金屬接觸。當(dāng)液態(tài)金屬凝固成為固體而發(fā)生體積收縮時(shí)，可

以不斷地得到液體的補(bǔ)充，所以產(chǎn)生分散性縮松的傾向性小。

空穴的產(chǎn)生使局部地區(qū)能壘

降低，鄰近的原子則進(jìn)入空穴位置，造成空穴的移動(dòng)。溫度愈高，原子的能量愈大，產(chǎn)生的

空穴數(shù)目愈多，從而使金屬膨脹。在熔點(diǎn)附近，空穴數(shù)目可達(dá)原子總數(shù)的１０％。

當(dāng)把金屬加熱到熔點(diǎn)時(shí)，會(huì)使金屬的體積突然膨脹３％～５％。這個(gè)數(shù)值等于固態(tài)金屬

力學(xué)溫度零度加熱到熔點(diǎn)前的總膨脹量。除此之外，金屬的其他性質(zhì)如電阻、黏性等在

度下發(fā)生突變。同時(shí)，這種突變還反映在熔化潛熱上，即金屬在此時(shí)吸收大量熱量，溫

不升高。這些突變現(xiàn)象是不能僅僅用離位原子和空穴數(shù)目的增加加以解釋的。

２．鑄件的凝固方式

一般將鑄件的凝固方式分為三種類型。逐層凝固方式、體積凝固方式 （或稱糊狀凝固方

式）和中間凝固方式。鑄件的凝固方式取決于凝固區(qū)域的寬度。

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Ｔ１ 和Ｔ２ 是鑄件斷面上兩個(gè)不同時(shí)刻的溫度場(chǎng)。

從圖中可觀察到，恒溫下結(jié)晶的金屬，在凝固過(guò)程中其鑄件斷面上的凝固區(qū)域?qū)挾鹊扔?/p>

零。斷面上的固體和液體由一條界線 （凝固前沿）清楚地分開(kāi)。隨著溫度的下降，固體層不

斷加厚，逐步到達(dá)鑄件中心。這種情況為 “逐層凝固方式”。

如果合金的結(jié)晶溫度范圍很小，或斷面溫度梯度很大時(shí)，鑄件斷面的凝固區(qū)域則很窄，

也屬于逐層凝固方式 ［圖１３３（ｂ）］。