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如果因铸件断面温度场较平坦 [图134(a)],或合金的结晶温度范围很宽 [图134
(b)],铸件凝固的某一段时间内,其凝固区域在某时刻贯穿整个铸件断面时,则在凝固区
域里既有已结晶的晶体也有未凝固的液体,这种情况为 “体积凝固方式”,或称 “糊状凝固
方式”。
如果合金的结晶温度范围较窄 [图135(a)],或者铸件断面的温度梯度较大 [图135
图135 “中间凝固方式”示意图
(b)],铸件断面上的凝固区域宽度介于前
二者之间时,则属于 “中间凝固方式”。
凝固区域的宽度可以根据凝固动态曲
线上的 “液相边界”与 “固相边界”之间
的纵向距离直接判断。因此,这个距离的
大小是划分凝固方式的一个准则。如果两
条曲线重合在一起———恒温下结晶的金属,
或者其间距很小,则趋向于逐层凝固方式。
2流动性的测定
由于影响液态金属充型能力的因素很多 (后述),在工程应用及研究中,不能笼统地对
各种合金在不同的铸造条件下的充型能力进行比较。通常用相同实验条件下所测得的合金流
动性表示合金的充型能力。因此,可以认为合金的流动性是在确定条件下的充型能力。液态
金属的流动性是用浇注 “流动性试样”的方法衡量的。在实际中,是将试样的结构和铸型性
质固定不变,在相同的浇注条件下,例如在液相线以上相同的过热度或在同一的浇注温度
下,浇注各种合金的流动性试样,以试样的长度或以试样某处的厚薄程度表示该合金的流动
性。对于同一种合金,也可以用流动性试样研究各铸造因素对其充型能力的影响。
下面以半无限大的铸件为例,运用导热微分方程式
求铸件和铸型中的温度场。
假设具有一个平面的半无限大铸件在半无限大的铸
型中冷却,如图123所示。铸件和铸型的材料是均质
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的,其热扩散率α1 和α2 近似地为不随温度变化的定值,铸型的初始温度为t20,并设液态金
属充满铸型后立即停止流动,且各处温度均匀,即铸件的初始温度为t10,将坐标的原点设
在铸件与铸型的接触面上。在这种情况下,铸件和铸型任意一点的温度t与y和z无关,为
一维导热问题。