三、鑄件溫度場的測定及動態(tài)凝固曲線

鑄件溫度場測定方法的示意圖如圖１２９所示。將一組熱電偶的熱端固定在型腔中 （如

鑄型中）的不同位置，利用多點自動記錄電子電位計 （或其他自動記錄裝置）作為溫度測量

和記錄裝置，即可記錄自金屬液注入型腔起至任意時刻鑄件斷面上各測溫點的溫度時間曲

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線，如圖１３０（ａ）所示。根據(jù)該曲線可繪制

出鑄件斷面上不同時刻的溫度場 ［圖１３０

（ｂ）］和鑄件的凝固動態(tài)曲線 ［圖１３１（ｂ）］。

鑄件溫度場的繪制方法是：以溫度為縱

坐標(biāo)，以離開鑄件表面向中心的距離為橫坐

標(biāo)，將圖１３０（ａ）中同一時刻各測溫點的溫

度值分別標(biāo)注在圖１３０（ｂ）的相應(yīng)點上，連

接各標(biāo)注點即得到該時刻的溫度場。以此類

推，則可繪制出各時刻鑄件斷面上的溫度場。

（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。

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