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程传热特征的各物理量之间的方程式，即铸件和铸型的温度场数学模型并加以求解。目前数
值模拟方法日臻完善，应用范围也在进一步拓宽。在实现温度场模拟的同时，还能对工艺参
数进行优化、宏观及微观组织的模拟等。但从三者的联系上看，数学解析法得到的基本公式
是进行数值模拟的基础，而实验测定温度场对具体的实际凝固问题有*的作用，也是
验证理论计算的必要途径。
一、数学解析法
应该指出，铸件在铸型中的凝固和冷却过程是非常复杂的。这是因为，它首先是一个不
稳定的传热过程，铸件上各点的温度*间而下降，而铸型温度则*间上升；其次，铸件
的形状各种各样，其中大多数为三维的传热问题；
。这是由于难熔化合物的结合
力强，在冷至熔点之前就及早地开始了原子集聚。对于
共晶成分合金，异类原子间不发生结合，而同类原子聚
合时，由于异类原子的存在所造成的阻碍，使它们聚合
缓慢，晶胚的形成滞后，故黏度较非共晶成分的低。
（３）夹杂 液态合金中呈固态的非金属夹杂物的存
在使液态合金成为不均匀的多相系统，液体流动时内摩
擦力增加。造成液态合金的黏度增加，如钢中的硫化锰、
氧化铝、氧化硅等。
三、表面张力及其对成型过程的影响
１表面张力的实质
表面张力是表面上存在的一个平行于表面且各向大小相等的张力。表面张力是由于物质
在表面上的质点受力不均匀而产生的。对于液体和气体界面上的质点 （原子或分子），由于
液体的密度大于气体的密度，故气相对它的作用力远小于液体内部对它的作用力，使表面层
质点处于不平衡的力场之中。结果是表面层质点受到一个指向液体内部的力，使液体表面有
自动缩小的趋势。
从物理化学可知，表面自由能是产生新的单位面积表面时系统自由能的增量。设恒温、
恒压下表面自由能的增量为ΔＦ，表面自由能为σ。
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