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(chēng) “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。

下面以半無(wú)限大的鑄件為例，運(yùn)用導(dǎo)熱微分方程式

求鑄件和鑄型中的溫度場(chǎng)。

假設(shè)具有一個(gè)平面的半無(wú)限大鑄件在半無(wú)限大的鑄

型中冷卻，如圖１２３所示。鑄件和鑄型的材料是均質(zhì)

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的，其熱擴(kuò)散率α１ 和α２ 近似地為不隨溫度變化的定值，鑄型的初始溫度為ｔ２０，并設(shè)液態(tài)金

屬充滿(mǎn)鑄型后立即停止流動(dòng)，且各處溫度均勻，即鑄件的初始溫度為ｔ１０，將坐標(biāo)的原點(diǎn)設(shè)

在鑄件與鑄型的接觸面上。在這種情況下，鑄件和鑄型任意一點(diǎn)的溫度ｔ與ｙ和ｚ無(wú)關(guān)，為

一維導(dǎo)熱問(wèn)題。

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。