② 晶體缺陷模型　包括微晶模型、空穴模型、位錯模

或綜合模型等，假設(shè)液態(tài)金屬同樣存在與固相類似的晶

缺陷，能定性地解釋過熱度不大的液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)特征

接受。該模型認(rèn)為，液態(tài)金屬中存在 “能量起伏”和 “結(jié)

處于熱運(yùn)動的原子能量有高有低，同一原子的能量也隨時

間不停變化，時高時低，這種現(xiàn)象稱之為 “能量起伏”。另一方面，液態(tài)金屬中存在由大量

不停 “游動”著的原子集團(tuán)組成，集團(tuán)內(nèi)為某種有序結(jié)構(gòu)，處于集團(tuán)外的原子則處于散亂的

無序狀態(tài)；并且這些原子集團(tuán)不斷的分化組合，時而長大，時而減小，時而產(chǎn)生，時而消失。

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(cè)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(qiáng)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(jù)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(diǎn)分

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

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(cè)同時向中心進(jìn)行，所以ｘ／Ｒ＝１表示已凝固至鑄件中心。

對于鑄件溫度場的影響，可從金屬性質(zhì)、鑄型性質(zhì)、澆注條件及鑄件結(jié)構(gòu)四個方面來

析。

（１）金屬性質(zhì)的影響　金屬的熱擴(kuò)散率大，鑄件內(nèi)部的溫度均勻化的能力就大，溫度梯

就小，斷面上溫度分布曲線就比較平坦；反之，溫度分布曲線就比較峻陡。金屬的結(jié)晶潛

大，向鑄型傳熱的時間則要長，鑄型內(nèi)表面被加熱的溫度也高，鑄件斷面的溫度梯度減

，鑄件的冷卻速度下降，溫度場也較平坦。金屬的凝固溫度越高，在凝固過程中鑄件表面

鑄型內(nèi)表面的溫度越高，鑄型內(nèi)外表面的溫差就越大，且鑄型的熱導(dǎo)率在高溫段隨溫度的

高而升高，致使鑄件斷面的溫度場有較大的梯度。