;铸件在凝固过程中又不断地释放出结晶潜
热,其断面上存在着已凝固完毕的固态外壳、液固态并存的凝固区域和液态区,在金属型中
凝固时还可能出现中间层。因此,铸件与铸型的传热是通过若干个区域进行的,此外,铸型
和铸件的热物理参数还都随温度而变化,不是固定的数值等。将这些因素都虑进去,建立
一个符合实际情况的微分方程式是很困难的。因此,用数学分析法研究铸件的凝固过程时,
必须对过程进行合理的简化。
在铸件和铸型的不稳定导热过程中,温度与时间和空间的关系可用傅里叶导热微分方程
描述:
② 晶体缺陷模型 bao括微晶模型、空穴模型、位错模
或综合模型等,假设液态金属同样存在与固相类似的晶
缺陷,能定性地解释过热度不大的液态金属结构特征
接受。该模型认为,液态金属中存在 “能量起伏”和 “结
处于热运动的原子能量有高有低,同一原子的能量也随时
间不停变化,时高时低,这种现象称之为 “能量起伏”。另一方面,液态金属中存在由大量
不停 “游动”着的原子集团组成,集团内为某种有序结构,处于集团外的原子则处于散乱的
无序状态;并且这些原子集团不断的分化组合,时而长大,时而减小,时而产生,时而消失。
对于结晶温度范围较宽的合金,散失一部分
(约20%)潜热后,晶粒就连成网络而阻塞流动,
大部分结晶潜热的作用不能发挥,所以对流动性影
响不大。但是,也有例外的情况,当初生晶为非金
属,或者合金能在液相线温度以下以液固混合状
态,在不大的压力下流动时,结晶潜热则可能是个
重要的因素。例如,在相同的过热度下AlSi合金的流动性,在共晶成分处并非大值,而
在过共晶区里继续增加 (图121),就是因为初生硅相是比较规整的块状晶体,且具有较小
的机械强度,不形成坚强的网络,能够以液固混合状态在液相线温度以下流动。