采用某一種結(jié)構(gòu)的流動性試樣，改變型砂的水分、煤粉含量、澆注溫度、直澆道高度等因素中

的一個因素，以判斷該變動因素對充型能力的影響。各種測定合金流動性的試樣都可用以測

定合金的充型能力。

流動性試樣的類型很多，如螺旋形、球形、Ｕ形、楔形、豎琴形、真空試樣 （即用真

空吸鑄法）等。在生產(chǎn)和科學研究中應(yīng)用最多的是螺旋形試樣，如圖１１６所示，其優(yōu)點是

靈敏度高、對比形象、可供金屬液流動相當長的距離 （如１５ｍ），而鑄型的輪廓尺寸并不太

大。缺點是金屬流線彎曲，沿途阻力損失較大，流程越長，散熱越多。

當使表面增加ΔＳ面積時，外界對系統(tǒng)所

做的功為ΔＷ＝σΔＳ。外界所做的功僅用于抵抗表面張力而使系統(tǒng)表面積增大所消耗的能量。

該功的大小等于系統(tǒng)自由能的增量，即

ΔＷ＝σΔＳ＝ΔＦσ＝ΔＦΔＳ（１１１）

由此可知，表面自由能即單位面積上的自由能。由于表面自由能可表達為力與位移的乘

積，因此，［σ］＝Ｊｍ２＝Ｎ·ｍｍ２ ＝Ｎｍ

這樣，σ又可理解為物體表面單位長度上作用著的力，即表面張力。表面自由能與表面

張力在數(shù)值上是相同的，它們是從不同角度描述了同一現(xiàn)象。但在習慣上往往都采用表

面張力這個名詞。

；鑄件在凝固過程中又不斷地釋放出結(jié)晶潛

熱，其斷面上存在著已凝固完畢的固態(tài)外殼、液固態(tài)并存的凝固區(qū)域和液態(tài)區(qū)，在金屬型中

凝固時還可能出現(xiàn)中間層。因此，鑄件與鑄型的傳熱是通過若干個區(qū)域進行的，此外，鑄型

和鑄件的熱物理參數(shù)還都隨溫度而變化，不是固定的數(shù)值等。將這些因素都考慮進去，建立

一個符合實際情況的微分方程式是很困難的。因此，用數(shù)學分析法研究鑄件的凝固過程時，

必須對過程進行合理的簡化。

在鑄件和鑄型的不穩(wěn)定導熱過程中，溫度與時間和空間的關(guān)系可用傅里葉導熱微分方程

描述：