（５）表面張力　表面張力對(duì)薄壁鑄件、鑄件的細(xì)薄

部分和棱角的成型有影響。型腔越細(xì)薄，棱角的曲率半

徑越小，表面張力的影響越大。為克服附加壓力的阻礙，

必須在正常的充型壓頭上增加一個(gè)附加壓頭ｈ。

因此，為提高液態(tài)金屬的充型能力，在金屬方面可

采取以下措施。

（１）正確選擇合金的成分　在不影響鑄件使用性能的情況下，可根據(jù)鑄件大小，厚薄和

鑄型性質(zhì)等因素，將合金成分調(diào)整到實(shí)際共晶成分附近，或選用結(jié)晶溫度范圍小的合金。對(duì)

某些合金進(jìn)行變質(zhì)處理使晶粒細(xì)化，也有利于提高其充型能力。

程傳熱特征的各物理量之間的方程式，即鑄件和鑄型的溫度場(chǎng)數(shù)學(xué)模型并加以求解。目前數(shù)

值模擬方法日臻完善，應(yīng)用范圍也在進(jìn)一步拓寬。在實(shí)現(xiàn)溫度場(chǎng)模擬的同時(shí)，還能對(duì)工藝參

數(shù)進(jìn)行優(yōu)化、宏觀及微觀組織的模擬等。但從三者的聯(lián)系上看，數(shù)學(xué)解析法得到的基本公式

是進(jìn)行數(shù)值模擬的基礎(chǔ)，而實(shí)驗(yàn)測(cè)定溫度場(chǎng)對(duì)具體的實(shí)際凝固問(wèn)題有不可替代的作用，也是

驗(yàn)證理論計(jì)算的必要途徑。

一、數(shù)學(xué)解析法

應(yīng)該指出，鑄件在鑄型中的凝固和冷卻過(guò)程是非常復(fù)雜的。這是因?yàn)?，它首先是一個(gè)不

穩(wěn)定的傳熱過(guò)程，鑄件上各點(diǎn)的溫度隨時(shí)間而下降，而鑄型溫度則隨時(shí)間上升；其次，鑄件

的形狀各種各樣，其中大多數(shù)為三維的傳熱問(wèn)題；

結(jié)晶潛熱得以發(fā)揮。β相的潛熱為１４１×１０４Ｊ／ｋｇ，比α相約大３倍。

總之，結(jié)晶潛熱相對(duì)合金的結(jié)晶特性而言，是一個(gè)

次要的因素，結(jié)晶特性對(duì)流動(dòng)性的作用是主導(dǎo)的。

（３）金屬的熱物理性能 （比熱容、密度和熱導(dǎo)率）　

比熱容和密度較大的合金，因其本身含有較多的熱量，

在相同的過(guò)熱度下，保持液態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)，流動(dòng)性好。熱

導(dǎo)率小的合金，熱量散失慢，保持流動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)，故流

動(dòng)性好。

（４）黏度　液態(tài)金屬的黏度與其成分、溫度、夾雜

的含量和狀態(tài)等有關(guān)。黏度對(duì)充型過(guò)程前期 （紊流）

流動(dòng)性影響不明顯，在充型的最后很短的時(shí)間內(nèi) （層

），對(duì)流動(dòng)性才表現(xiàn)出較大的影響。