覆面龍骨機(jī)

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如果因鑄件斷面溫度場(chǎng)較平坦 ［圖１３４（ａ）］，或合金的結(jié)晶溫度范圍很寬 ［圖１３４

（ｂ）］，鑄件凝固的某一段時(shí)間內(nèi)，其凝固區(qū)域在某時(shí)刻貫穿整個(gè)鑄件斷面時(shí)，則在凝固區(qū)

域里既有已結(jié)晶的晶體也有未凝固的液體，這種情況為 “體積凝固方式”，或稱 “糊狀凝固

方式”。

如果合金的結(jié)晶溫度范圍較窄 ［圖１３５（ａ）］，或者鑄件斷面的溫度梯度較大 ［圖１３５

圖１３５　 “中間凝固方式”示意圖

（ｂ）］，鑄件斷面上的凝固區(qū)域?qū)挾冉橛谇?/p>

二者之間時(shí)，則屬于 “中間凝固方式”。

凝固區(qū)域的寬度可以根據(jù)凝固動(dòng)態(tài)曲

線上的 “液相邊界”與 “固相邊界”之間

的縱向距離直接判斷。因此，這個(gè)距離的

大小是劃分凝固方式的一個(gè)準(zhǔn)則。如果兩

條曲線重合在一起———恒溫下結(jié)晶的金屬，

或者其間距很小，則趨向于逐層凝固方式。

這就意味著當(dāng)溫度升高，能量從Ｗ０→Ｗ１→Ｗ２→Ｗ３→Ｗ４ 時(shí)，其間距 （振幅中心位置）將由

Ｒ０→Ｒ１→Ｒ２→Ｒ３→Ｒ４。也就是說(shuō)，原子間距離將隨溫度的升高而增加，即產(chǎn)生熱膨脹。另

一方面，空穴的產(chǎn)生也是物體膨脹的原因之一。由于能量起伏，一些原子則可能越過勢(shì)壘跑

到原子之間的間隙中或金屬表面，而失去大量能量，在新的位置上作微小振動(dòng) （圖１３）。

有機(jī)會(huì)獲得能量，又可以跑到新的位置上。如此下去，它可以在整個(gè)晶體中 “游動(dòng)”，這個(gè)

過程稱為內(nèi)蒸發(fā)。原子離開點(diǎn)陣后，留下了自由點(diǎn)陣———空穴。

實(shí)際金屬比上述現(xiàn)象復(fù)雜得多，因?yàn)楣I(yè)應(yīng)用的金屬主要是合金，而且是多元合金；原９

材料中存在多種多樣的雜質(zhì)，有些雜質(zhì)的化學(xué)分析值雖然不高，甚至低于１０－４數(shù)量級(jí)，但

其原子數(shù)仍是驚人的；在熔化過程中，金屬與爐氣、熔劑、爐襯的相互作用還會(huì)吸收氣體帶

進(jìn)雜質(zhì)，甚至帶入許多固、液體質(zhì)點(diǎn)。因此，實(shí)際金屬的液態(tài)結(jié)構(gòu)是非常復(fù)雜的。它也存在

著游動(dòng)原子集團(tuán)、空穴以及能量起伏，在原子集團(tuán)和空穴中溶有各種各樣的合金元素及雜質(zhì)

元素，由于化學(xué)鍵力和原子間結(jié)合力的不同，還存在著濃度起伏以至成分和結(jié)構(gòu)不同的游動(dòng)

原子集團(tuán)。