故金屬的流動條件和溫度條件都在隨時改變，這必然影響到所測流動性的準(zhǔn)確度；各次試驗(yàn)所用鑄型條件也很難

精控制；每做一次試驗(yàn)要造一次鑄型。在生產(chǎn)和科研中螺旋形試樣應(yīng)用較多。真空試樣如

圖１１７所示，它的優(yōu)點(diǎn)是鑄型條件和液態(tài)金屬的充型壓頭穩(wěn)定，真空度可以隨液態(tài)金屬的

密度不同而改變，使各種金屬能在相同的壓頭下充填，從而增加了試驗(yàn)結(jié)果的對比性，可以

觀察充填過程，記錄流動長度與時間的關(guān)系。

五、鑄件的凝固時間

鑄件的凝固時間是指從液態(tài)金屬充滿型腔后至凝固完畢所需要的時間，

單位時間凝固層增長的厚度稱之為凝固速度。鑄件的凝固時間是確定工藝

參數(shù)，獲得優(yōu)良質(zhì)量鑄件的重要依據(jù)。如在設(shè)計(jì)冒口和冷鐵時需要對鑄件的凝固時間進(jìn)行估

算，以保證冒口具有合適的尺寸和正確布置冷鐵。對于大型鑄件及生產(chǎn)線的流水作業(yè)，也需

要對其凝固時間進(jìn)行估算。

１．理論推導(dǎo)

仍以無限大平板件為例，在溫度場推導(dǎo)的基礎(chǔ)上對凝固時間進(jìn)行簡化的理論推導(dǎo)。

由前述對無限大平板的溫度場中推導(dǎo)公式

（１）鑄型的蓄熱系數(shù)　鑄型的蓄熱系數(shù)ｂ２ （ｂ２＝ ｃ２ρ２λ槡２）表示鑄型從其中的金屬中吸

取并儲存于本身中熱量的能力。蓄熱系數(shù)ｂ２

越大，鑄型的激冷能力就越強(qiáng)，金屬液于其中

保持液態(tài)的時間就越短，充型能力下降。金屬型鑄造中，經(jīng)常采用涂料調(diào)整其蓄熱系數(shù)ｂ２

。

為使金屬型澆口和冒口中的金屬液緩慢冷卻，常在一般的涂料中加入ｂ２

很小的石棉粉。

（２）鑄型的溫度　預(yù)熱鑄型能減小金屬與鑄型的溫差，從而提高其充型能力。例如，在

金屬型中澆注鋁合金鑄件，將鑄型溫度由３４０℃提高到５２０℃，在相同的澆注溫度 （７６０℃）

下，螺旋線長度由５２５ｍｍ增加到９５０ｍｍ。在熔模鑄造中，為得到清晰的鑄件輪廓，可將型

殼焙燒到８００℃以上進(jìn)行澆注或利用型殼焙燒剛結(jié)束的高溫余熱進(jìn)行澆注。