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 可以看到，液態(tài)鋁中的原子的排列在幾個原子間距的小范圍內，與其固態(tài)鋁原子的排列

圖１５　７００℃時液態(tài)Ａｌ中原子分布曲線

［當ｒ→∞時，ρ（ｒ）→ρ０，表示

較大體積中的原子平均密度

（相當于非晶態(tài)材料）］

方式基本一致，呈現(xiàn)出一定的有規(guī)則排列；而距離遠的原子

排列就不同于固態(tài)了，表現(xiàn)為無序狀態(tài)。這也是液態(tài)金屬結

構的主要特征，稱之為 “近程有序”、“遠程無序”結構。

（３）液態(tài)金屬結構的理論模型　對液態(tài)金屬結構的理

論描述至今還沒有一個公認的、系統(tǒng)的、科學的模型。以

下就幾類典型模型做簡要介紹。

對應著漸次收縮的鑄型體積，鑄件的冷卻速度比平面部分要小。由此可以

推論，鑄型中被液態(tài)金屬三面包圍的突出部分、型芯以及靠近內澆道附近的鑄型部分，由于

有大量金屬液通過，被加熱到很高溫度，吸熱能力顯著下降，相對應的鑄件部分，其溫度場

就比較平坦。

　　二、不同界面熱阻條件下的溫度場

１鑄件在絕熱鑄型中凝固

砂型、石膏型、陶瓷型、熔模鑄造等鑄型材料的熱導率遠小于凝固金屬的熱導率，可統(tǒng)

稱為絕熱鑄型。因此，在凝固傳熱中，金屬鑄件的溫度梯度比鑄型中的溫度梯度小得多。相

對而言，金屬中的溫度梯度可忽略不計。

可以看出，鑄件的溫度場隨時間而變化，為不穩(wěn)定溫度場。鑄件斷面上的溫度場

也稱溫度分布曲線。如果鑄件均勻壁兩側的冷卻條件相同，則任何時刻的溫度分布曲線

對鑄件壁厚的軸線是對稱的。溫度場的變化速率，即為表征鑄件冷卻強度的溫度梯度。

溫度場能更直觀地顯示出凝固過程的情況。

圖１３１所示是鑄件的凝固動態(tài)曲線，也是根據(jù)直接測量的溫度時間曲線繪制的：首先

圖１３１（ａ）上給出合金的液相線和固相線溫度，把二直線與溫度時間曲線相交的各點分

標注在圖１３１（ｂ）（ｘ／Ｒ，τ）坐標系上，再將各點連接起來，即得凝固動態(tài)曲線?？v坐標

子ｘ是鑄件表面向中心方向的距離，分母Ｒ是鑄件壁厚之半或圓柱體和球體的半徑。因

固是從鑄件壁兩側同時向中心進行，所以ｘ／Ｒ＝１表示已凝固至鑄件中心。