龍骨機(jī)

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３．凝固方式對(duì)鑄件質(zhì)量的影響

鑄件的致密性和健全性與合金的凝固

方式密切相關(guān)。由上節(jié)所述可知，在鑄件斷面溫度場(chǎng)相近的情況下，無(wú)論何種合金，它們的

結(jié)晶溫度范圍的大小對(duì)凝固方式的影響有共同的規(guī)律性。根據(jù)結(jié)晶溫度范圍將合金分為窄結(jié)

晶溫度范圍合金、寬結(jié)晶溫度范圍合金和中等結(jié)晶溫度范圍合金三種類(lèi)型。

由于純金屬、共晶成分合金和窄結(jié)晶溫度范圍的合金在一般的鑄造條件下是以逐層方式

凝固的，其凝固前沿直接與液態(tài)金屬接觸。當(dāng)液態(tài)金屬凝固成為固體而發(fā)生體積收縮時(shí)，可

以不斷地得到液體的補(bǔ)充，所以產(chǎn)生分散性縮松的傾向性小。

表明液體的原子間距接近固體，在熔點(diǎn)附近其系統(tǒng)的混亂度只是稍大于

固體而遠(yuǎn)小于氣體的混亂度。表１２為一些金屬的熔化潛熱和汽化潛熱。如果說(shuō)汽化潛熱

（固→氣）是使原子間的結(jié)合鍵全部破壞所需的能量，則熔化潛熱只有汽化潛熱的３％～７％，

即固→液時(shí)，原子的結(jié)合鍵只破壞了百分之幾。因此，可以認(rèn)為液態(tài)和固態(tài)的結(jié)構(gòu)是相似

的，金屬的熔化并不是原子間結(jié)合鍵的全部破壞，液體金屬內(nèi)原子仍然具有一定的規(guī)律性，

特別是在金屬過(guò)熱度不太高 （一般高于熔點(diǎn)１００～３００℃）的條件下更是如此。需要指出的

是，在接近汽化點(diǎn)時(shí)，液體與氣體的結(jié)構(gòu)往往難以分辨，說(shuō)明此時(shí)液體的結(jié)構(gòu)更接近于

氣體。

方程式（１１８）給出的是各參量之間的最普遍關(guān)系，它可以確定一切固體內(nèi)的導(dǎo)熱現(xiàn)象。

因此，導(dǎo)熱微分方程可以用來(lái)確定鑄件和鑄型的溫度場(chǎng)。由于導(dǎo)熱微分方程式是一個(gè)基本方

程式，用它來(lái)解決某一具體問(wèn)題時(shí)，為了使方程式的解

確實(shí)成為該具體問(wèn)題的解，就必須對(duì)基本方程式補(bǔ)充一

些附加條件。這些附加條件就是一般所說(shuō)的單值性條件。

它們把所研究的特殊問(wèn)題從普遍現(xiàn)象中區(qū)別出來(lái)。

在不穩(wěn)定導(dǎo)熱（ｔτ≠０）的情況下，導(dǎo)熱微分方程的解

具有非常復(fù)雜的形式。目前只能用來(lái)解決某些特殊的問(wèn)

題。例如，對(duì)于形狀最簡(jiǎn)單的物體 （如平壁、圓柱、

球），它們的溫度場(chǎng)都是一維的，可以得到解決。