第七章金屬凝固的宏觀組織與

凝固方式本文檔共54頁；當(dāng)前第1頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分§7-1宏觀凝固組織的形成與控制§7-2凝固方式與凝固時(shí)間本文檔共54頁；當(dāng)前第2頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分§7-1宏觀凝固組織的形成與控制一、凝固過程中液體金屬的流動(dòng)1.澆注及凝固過程中液體的流動(dòng)形式（1）澆注時(shí)存在液流的沖刷（強(qiáng)制對(duì)流）液流沖刷澆道、型壁及已凝固層的生長界面。（2）澆注時(shí)及澆注完畢后液體存在

自然對(duì)流液體金屬表面以及液體金屬與型壁或凝固層的接觸區(qū)，溫度低、密度大而下沉，熱的密度小的金屬液上浮，形成自然對(duì)流。圖7.1液體中的自然對(duì)流本文檔共54頁；當(dāng)前第3頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分（3）存在著枝晶間及分枝間的液體流動(dòng)（微觀流動(dòng)）枝晶凝固時(shí)，發(fā)生收縮而產(chǎn)生負(fù)壓，液體被吸入枝晶分枝而產(chǎn)生微觀流動(dòng)本文檔共54頁；當(dāng)前第4頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分2.液體的流動(dòng)對(duì)凝固過程的影響（1）頂部晶體的沉積（鑄錠上部形成等軸晶）不銹鋼篩網(wǎng)等軸晶圖7.2在坩堝中置一不銹鋼篩網(wǎng)（大野篤美的實(shí)驗(yàn)）本文檔共54頁；當(dāng)前第5頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分（2）型壁上晶體的脫落及晶體的增殖在澆注的過程中及凝固初期的激冷,等軸晶自型壁脫落與游離促使等軸晶形成,澆注溫度低可以使柱狀晶區(qū)變窄而擴(kuò)大等軸晶區(qū)。圖7.3本文檔共54頁；當(dāng)前第6頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分圖7.4型壁處形成的激冷晶向鑄件內(nèi)部的游離a)晶體密度比熔體小的情況;b)晶體密度比熔體大的情況為什么純金屬幾乎得不到等軸晶而溶質(zhì)濃度大的合金容易得到等軸晶呢?本文檔共54頁；當(dāng)前第7頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分溶質(zhì)的偏析容易使晶體在與型壁的交會(huì)處產(chǎn)生“脖頸”，具有“脖頸”的晶體不易于沿型壁方向與其相鄰晶體連接形成凝固殼,另一方面，在澆注過程和凝固初期存在的對(duì)流容易沖斷“脖頸”，使晶體脫落并游離出去。圖7.5晶體與型壁交會(huì)處產(chǎn)生“脖頸”促使晶體發(fā)生脫落而游離

本文檔共54頁；當(dāng)前第8頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分圖7.6游離晶體的生長、局部熔化與增殖本文檔共54頁；當(dāng)前第9頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分（3）枝晶分枝的熔斷脫落●枝晶生長時(shí)，其分枝也因成分過冷而形成細(xì)的“脖頸”，遇高溫液體時(shí)，產(chǎn)生熔斷脫落。圖7.7

枝晶分枝“縮頸”的形成a）、b）、c）為二、三次分枝時(shí)縮頸形成過程示意圖（虛線表示溶質(zhì)富集層，V為枝晶生長方向）d）環(huán)己烷（Cyclohexane）的枝晶，可明顯看出分枝的縮頸本文檔共54頁；當(dāng)前第10頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分二、宏觀凝固組織的形成及影響因素1.表面細(xì)等軸晶區(qū)的形成2.內(nèi)部柱狀晶區(qū)的形成3.中心等軸晶區(qū)的形成本文檔共54頁；當(dāng)前第11頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分圖7.8幾種不同類型的鑄件宏觀組織示意圖（a）只有柱狀晶;（b）表面細(xì)等軸晶加柱狀晶;（c）三個(gè)晶區(qū)都有;（d）只有等軸晶本文檔共54頁；當(dāng)前第12頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分金屬凝固的典型宏觀組織內(nèi)部柱狀晶區(qū)中心等軸晶區(qū)表面細(xì)等軸晶區(qū)1.表層細(xì)等軸晶區(qū)2.內(nèi)部柱狀晶區(qū)：晶粒垂直于型壁排列，且平行于熱流方向3.中心等軸晶區(qū)：晶粒較為粗大圖7.9鑄錠凝固的典型宏觀組織本文檔共54頁；當(dāng)前第13頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分1.表面細(xì)等軸晶區(qū)的形成

●型壁附近熔體由于受到強(qiáng)烈的激冷作用，產(chǎn)生很大的過冷度而大量異質(zhì)生核（必要條件）,各種形式的晶粒游離也是形成表面細(xì)等軸晶的“晶核”來源（充分條件）。這些晶核在過冷熔體中采取枝晶方式生長，由于其結(jié)晶潛熱既可從型壁導(dǎo)出，也可向過冷熔體中散失，從而形成了無方向性的表面細(xì)等軸晶組織。一旦型壁附近的晶?；ハ噙B結(jié)而構(gòu)成穩(wěn)定的凝固殼層，凝固將轉(zhuǎn)為柱狀晶區(qū)由型壁向內(nèi)的生長，表面激冷細(xì)晶粒區(qū)將不再發(fā)展。因此穩(wěn)定的凝固殼層形成得越早，表面細(xì)等軸晶粒區(qū)向柱狀晶區(qū)轉(zhuǎn)變得也就越快，表面細(xì)等軸晶區(qū)也就越窄。圖7.10表面細(xì)晶粒區(qū)本文檔共54頁；當(dāng)前第14頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分2.內(nèi)部柱狀晶區(qū)的形成穩(wěn)定的凝固殼層一旦形成，柱狀晶就直接由表面細(xì)等軸晶凝固層中某些一次分枝與散熱方向（垂直于型壁）相反的晶粒擇優(yōu)向生長，發(fā)展成由外向液體內(nèi)生長的柱狀晶區(qū)。柱狀晶區(qū)開始于穩(wěn)定凝固殼層的產(chǎn)生，而結(jié)束于中心等軸晶區(qū)的形成。因此柱狀晶區(qū)的存在與否及寬窄程度取決于上述兩個(gè)因素綜合作用的結(jié)果。如果在凝固初期就使得內(nèi)部產(chǎn)生等軸晶的晶核，將會(huì)有效地抑制柱狀晶的形成。柱狀晶向內(nèi)部生長的條件是界面前沿存在一個(gè)較窄的成分過冷區(qū)。圖7.11內(nèi)部柱狀晶區(qū)的形成本文檔共54頁；當(dāng)前第15頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分鑄型液態(tài)金屬圖7.12柱狀晶生長過程的動(dòng)態(tài)演示本文檔共54頁；當(dāng)前第16頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分3.中心等軸晶區(qū)的形成●

柱狀晶在向液體內(nèi)生長過程中，不斷排出多余的低熔點(diǎn)溶質(zhì)，使凝固溫度降低（即TX線變陡），同時(shí)放出結(jié)晶潛熱，使鑄件中心液體溫度升高，液體的實(shí)際結(jié)晶溫度降低（即GL線變?。?，在界面前沿存在較大成分過冷，當(dāng)△TC(max)>△T**時(shí)，便在鑄件中心的液體中獨(dú)立生核和長大，且此時(shí)枝晶的生長受鑄型散熱方向的影響小，在各個(gè)方向上生長成比較均勻的粗大等軸晶。●型壁上晶體的脫離隨液流進(jìn)入鑄件中心區(qū)域，增加了中心等軸晶區(qū)●晶體上分枝的熔斷脫落進(jìn)入鑄件中心區(qū)形成中心等軸晶區(qū)●頂部晶體的沉積進(jìn)入鑄件中心區(qū)而形成中心等軸晶圖7.13游離晶促使中心等軸晶形成本文檔共54頁；當(dāng)前第17頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分思路:

晶區(qū)的形成和轉(zhuǎn)變乃是過冷熔體獨(dú)立生核能力和各種形式晶粒游離、增殖或重熔的程度這兩個(gè)基本條件綜合作用的結(jié)果，鑄件中各晶區(qū)的相對(duì)大小和晶粒的粗細(xì)就是由這個(gè)結(jié)果所決定的。凡能強(qiáng)化熔體獨(dú)立生核，促進(jìn)晶粒游離，以及有助于游離晶的殘存與增殖的各種因素都將抑制柱狀晶區(qū)的形成和發(fā)展，從而擴(kuò)大等軸晶區(qū)的范圍，并細(xì)化等軸晶組織。

三、宏觀凝固組織的控制本文檔共54頁；當(dāng)前第18頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分●根據(jù)液態(tài)成形件不同的使用性能，其凝固宏觀組織的要求是不同的。對(duì)一些特殊性能要求的成形件，需要獲得單一柱狀晶（如航空發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片、磁鋼等）甚至單晶（單晶體葉片），而大量的情況是希望液態(tài)成形件獲得細(xì)小等軸晶，使其具有優(yōu)良的各向同性的綜合機(jī)械性能。這里重點(diǎn)講述等軸晶的獲得及細(xì)化。本文檔共54頁；當(dāng)前第19頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分●獲得細(xì)等軸晶的措施措施加強(qiáng)液體金屬在澆注及凝固期間的流動(dòng)（動(dòng)力學(xué)細(xì)化）孕育處理外加晶核采用生核劑采用強(qiáng)成分過冷元素提高冷卻速度（V冷↑），降低澆注溫度（t澆↓

）（控制澆注工藝及冷卻條件）外部工藝措施內(nèi)部措施本文檔共54頁；當(dāng)前第20頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分1.增大冷卻速度（V冷↑）和降低澆注溫度（t澆↓）V冷↑鑄型激冷能力↑t澆↓t型↓b2↑（金屬型）本文檔共54頁；當(dāng)前第21頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分合理的澆注工藝?yán)鋮s條件的控制圖7.14本文檔共54頁；當(dāng)前第22頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分合理的澆注工藝澆注溫度澆注方式

合理降低澆注溫度是減少柱狀晶、獲得及細(xì)化等軸晶的有效措施。但過低的澆注溫度將降低液態(tài)金屬的流動(dòng)性，導(dǎo)致澆不足和冷隔等缺陷的產(chǎn)生。通過改變澆注方式強(qiáng)化對(duì)流對(duì)型壁激冷晶的沖刷作用，能有效地促進(jìn)細(xì)等軸晶的形成。但必須注意不要因此而引起大量氣體和夾雜的卷入而導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生相應(yīng)的缺陷。本文檔共54頁；當(dāng)前第23頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分鑄型中間頂注沿型壁單孔頂注沿型壁六孔頂注

圖7.15不同澆注方法引起不同的鑄件凝固組織本文檔共54頁；當(dāng)前第24頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分低溫鑄造水流冷卻的斜板澆注方法圖7.16圖7.17本文檔共54頁；當(dāng)前第25頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分冷卻條件的控制控制冷卻條件的目的是形成寬的凝固區(qū)域和獲得大的過冷，從而促進(jìn)熔體生核和晶粒游離。小的溫度梯度GL和高的冷卻速度V冷可以滿足以上要求。但就鑄型的冷卻能力而言，除薄壁鑄件外，這二者不可兼得。對(duì)薄壁鑄件，可采用高蓄熱、熱傳導(dǎo)能力強(qiáng)的鑄型。

對(duì)厚壁鑄件，一般采用冷卻能力小的鑄型以確保等軸晶的形成，再輔以其他晶粒細(xì)化措施以得到滿意的效果。懸浮澆注法可同時(shí)滿足小的GL與高的V冷的要求。

本文檔共54頁；當(dāng)前第26頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分懸浮澆注法是在澆注過程中將一定量的固態(tài)金屬顆粒加入到金屬液中，從而改變金屬液凝固過程，達(dá)到細(xì)化組織、減小偏析、減小鑄造應(yīng)力的目的的一種工藝方法。圖7.18懸浮澆注用渦流導(dǎo)入法的澆注系統(tǒng)料斗離心集液包直澆道本文檔共54頁；當(dāng)前第27頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分懸浮澆注法的特點(diǎn)

（1）顯著細(xì)化鑄件組織，提高力學(xué)性能，改善鑄件厚大斷面力學(xué)性能均勻性；（2）減小凝固收縮，使冒口減小15～35%；（3）減少縮松，提高鑄件致密性；（4）減小鑄造應(yīng)力，減小鑄件熱裂傾向；（5）改善宏觀偏析；（6）提高凝固速度，改善鑄型受熱狀況；（7）可以實(shí)現(xiàn)澆注過程合金化。本文檔共54頁；當(dāng)前第28頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分技術(shù)原理：通過加入金屬顆粒與金屬液的物理化學(xué)、晶體學(xué)和熱作用，強(qiáng)制金屬液生核，并改變鑄型中金屬液的溫度分布，從而改變金屬凝固方式。

適用范圍：各種鑄鋼件、鑄鐵件、及有色合金件。不需要特殊設(shè)備，僅要求簡單輔助工裝。本文檔共54頁；當(dāng)前第29頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分2.加強(qiáng)液體在澆注和凝固期間的流動(dòng)促使型壁上已凝固層晶體的脫落，分枝的熔斷脫落及脫落晶體的增殖。具體方法：——利用液流的沖刷——利用旋轉(zhuǎn)磁場使液體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)——利用慣性力使液體運(yùn)動(dòng)

●使鑄型產(chǎn)生振動(dòng)或振擊

●振動(dòng)澆口杯

●鑄型變速或不斷變向運(yùn)動(dòng)本文檔共54頁；當(dāng)前第30頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分（1）鑄型振動(dòng)在凝固過程中振動(dòng)鑄型可使液相和固相發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致枝晶破碎形成結(jié)晶核心。離心鑄造時(shí)若周期改變旋轉(zhuǎn)方向可獲得細(xì)小等軸晶，說明液相和固相發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)所起的細(xì)化晶粒作用。振動(dòng)還可引起局部的溫度起伏，有利于枝晶熔斷。振動(dòng)鑄型可促使“晶雨”的形成。立式離心鑄造機(jī)圖7.19立式離心鑄造機(jī)本文檔共54頁；當(dāng)前第31頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分（2）超聲波振動(dòng)超聲波振動(dòng)可在液相中產(chǎn)生空化作用，形成空隙，當(dāng)這些空隙崩潰時(shí)，液體迅速補(bǔ)充，液體流動(dòng)的動(dòng)量很大，產(chǎn)生很高的壓力。當(dāng)壓力增加時(shí)凝固的合金熔點(diǎn)溫度也要增加，從而提高了凝固過冷度，造成形核率的提高，使晶粒細(xì)化。圖7.20超聲波振動(dòng)結(jié)晶本文檔共54頁；當(dāng)前第32頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分（3）液相攪拌采用機(jī)械攪拌、電磁攪拌或氣泡攪拌均可造成液相相對(duì)固相的運(yùn)動(dòng)，引起枝晶的折斷、破碎與增殖，達(dá)到細(xì)化晶粒的目的。連鑄過程采用電磁攪拌的主要作用是提高連鑄坯的質(zhì)量，例如去除夾雜物、消除皮下氣泡、減輕中心偏析、提高連鑄坯的等軸晶率。在澆鑄斷面較大的鑄坯以及澆鑄質(zhì)量要求較高時(shí)，電磁攪拌技術(shù)便成為首選。本文檔共54頁；當(dāng)前第33頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分（4）流變（觸變）鑄造

流變（觸變）鑄造又稱半固態(tài)鑄造，這種方法是當(dāng)液體金屬凝固達(dá)50～60％時(shí)，在氬氣保護(hù)下進(jìn)行高速攪拌，使金屬成為半固態(tài)漿液，將半固態(tài)漿液凝固成坯料或擠壓至鑄件凝固成形。其固態(tài)晶體隨攪拌轉(zhuǎn)速的增加趨于細(xì)小而圓整，機(jī)械性能顯著提高。這種細(xì)小圓整的半固態(tài)金屬漿液由于具有較好的流動(dòng)性而容易成形。因?yàn)樗臏囟冗h(yuǎn)低于液相線溫度，所以對(duì)于黑色金屬的壓鑄件來說，能大大減輕金屬對(duì)模具的熱沖擊，提高壓鑄模具的壽命，擴(kuò)大黑色金屬壓鑄的應(yīng)用范圍。圖7.21流變鑄造過程本文檔共54頁；當(dāng)前第34頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分圖7.22傳統(tǒng)鑄造a）和流變鑄造b）所獲得的顯微組織

本文檔共54頁；當(dāng)前第35頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分

3.孕育處理（鋼及鋁、鎂、銅合金中稱變

質(zhì)處理，鐵中稱孕育處理）

（1）外加晶核

在澆注時(shí)向液流中加入被細(xì)化相具有界面共格對(duì)應(yīng)的高熔點(diǎn)物質(zhì)或同類金屬的碎粒，使之成為異質(zhì)形核的有效襯底，促使異質(zhì)形核，增加晶粒數(shù)而細(xì)化晶粒。例如：高M(jìn)n鋼中加入Mn鐵高Cr鋼中加入Cr鐵Cu合金中加入Fe（γ）在生產(chǎn)中，外加晶核稱為晶粒細(xì)化劑。本文檔共54頁；當(dāng)前第36頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分3.孕育處理（2）采用生核劑加入的物質(zhì)不一定能作為晶核，但通過它與液態(tài)金屬的某些元素相互作用，能產(chǎn)生晶核或成為有效襯底，這類物質(zhì)稱為生核劑。分為兩類：●加入的生核劑與液體中某元素形成穩(wěn)定的化合物，且此化合物與被細(xì)化相具有界面共格對(duì)應(yīng)，促使異質(zhì)形核。例如鋼中加入V、Ti等，生成的VC，TiC及VN，TiN使鋼的晶粒細(xì)化Al合金中加入Ti，生成TiAl3，細(xì)化α-Al在生產(chǎn)中，此種生核劑也稱為晶粒細(xì)化劑。本文檔共54頁；當(dāng)前第37頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分●加入的生核劑造成液體中很多大的微區(qū)富集，迫使結(jié)晶相提前彌散析出例如Si加入鐵水中，造成瞬時(shí)的很多富Si區(qū)，造成局部的過共晶成分迫使石墨提前析出，Si的脫氧產(chǎn)物SiO2及其他化合物可作為石墨析出的襯底，達(dá)到細(xì)化組織的目的。

此類生核劑在鑄鐵中稱為孕育劑，處理過程稱為孕育處理。本文檔共54頁；當(dāng)前第38頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分孕育衰退（孕育效果逐漸減弱）孕育劑加入合金液后要經(jīng)歷一個(gè)孕育期和衰退期。在孕育期內(nèi)，作為孕育劑的中間合金的某些組分完成熔化過程，或與合金液反應(yīng)生成化合物，起細(xì)化作用的異質(zhì)固相顆粒均勻分布并與合金液充分潤濕，逐漸達(dá)到最佳的細(xì)化效果。當(dāng)細(xì)化效果達(dá)到最佳值時(shí)澆注是最理想的，隨合金熔化溫度和孕育劑種類的不同，達(dá)到最佳細(xì)化效果所需要的時(shí)間也不同。幾乎所有的孕育劑都有在孕育處理后一段時(shí)間出現(xiàn)孕育衰退現(xiàn)象，因此孕育效果不僅取決于孕育劑的本身，而且也與孕育處理工藝密切相關(guān)。一般處理溫度越高，孕育衰退越快，在保證孕育劑均勻散開的前提下，應(yīng)盡量降低處理溫度。孕育劑的粒度也要根據(jù)處理溫度、被處理合金液量和具體的處理方法來選擇。本文檔共54頁；當(dāng)前第39頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分3.孕育處理（3）采用強(qiáng)過冷成分元素

強(qiáng)成分過冷元素就是表面活性元素，其實(shí)質(zhì)是阻礙某一相的生長，達(dá)到細(xì)化該相和改變?cè)撓嗟男蚊?，而不增加形核的?shù)量。●選取原則：——熔點(diǎn)低（mL大）——固溶度?。ǎ影霃酱螅―L?。馎l-Si合金中（Si>5%），加入Na，Ce，La，Sr細(xì)化合金中的共晶硅相●強(qiáng)成分過冷元素在Al-Si合金中稱為變質(zhì)劑，生產(chǎn)中稱為變質(zhì)處理本文檔共54頁；當(dāng)前第40頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分合金種類孕育劑主要組元加入量wt%加入方法碳鋼及合金鋼Ti0.1~0.2鐵合金V0.06~0.30B0.005~0.01鑄鐵Si-Fe，Ca,Ba,Sr0.1~1.0，與Si-Fe復(fù)合鐵合金鋁合金Ti,Zr,Ti+B,Ti+CTi:0.15;Zr:0.2；復(fù)合:Ti0.01B或C0.05;Al-Ti,Al-Zr,Al-Ti-B,Al-Ti-C中間合金過共晶Al-Si合金P≥0.02Al-P，Cu-P，F(xiàn)e-P中間合金銅合金Zr,Zr+B,Zr+Mg,Zr+Mg+Fe+P0.02~0.04純金屬或中間合金鎳基高溫合金WC,NbC碳化物粉末合金中常用孕育劑（含晶粒細(xì)化劑、變質(zhì)劑）本文檔共54頁；當(dāng)前第41頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分§7-2凝固方式與凝固時(shí)間一、凝固方式二、凝固時(shí)間本文檔共54頁；當(dāng)前第42頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分一、凝固方式1.凝固方式分類分為三種類型：（1）逐層凝固方式（2）體積（糊狀）凝固方式（3）中間凝固方式本文檔共54頁；當(dāng)前第43頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分

●凝固區(qū)域及結(jié)構(gòu)——凝固區(qū)域：鑄件斷面上凝固某瞬間的液相和固相共存區(qū)域圖7.23凝固區(qū)域本文檔共54頁；當(dāng)前第44頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分——凝固區(qū)域結(jié)構(gòu)：

●液—固區(qū)（液相邊界和補(bǔ)縮邊界之間，其間的傾出邊界又將其分成兩個(gè)小區(qū)）●固—液區(qū)（補(bǔ)縮邊界與固相邊界之間）本文檔共54頁；當(dāng)前第45頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分（1）逐層凝固方式鑄件在凝固過程中，其斷面上的凝固區(qū)域?qū)挾葹榱慊蚝苷瓡r(shí)，凝固層由鑄件表面向內(nèi)一層層凝固的方式。

特點(diǎn)●流動(dòng)性好●補(bǔ)縮好，集中縮孔傾向大●熱裂傾向小本文檔共54頁；當(dāng)前第46頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分（2）體積凝固方式（糊狀凝固方式）鑄件在凝固過程中，其斷面上存在很寬的凝固區(qū)域，凝固是在這個(gè)體積范圍內(nèi)進(jìn)行的。特點(diǎn)：●流動(dòng)性差●縮松傾向大●熱烈傾向大本文檔共54頁；當(dāng)前第47頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分（3）中間凝固方式凝固過程中，鑄件斷面上始終保持不寬不窄的凝固區(qū)域。

特點(diǎn)：●流動(dòng)性較好●縮松傾向較小●熱裂傾向較小本文檔共54頁；當(dāng)前第48頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分2.影響凝固方式的因素（1）合金的凝固溫度區(qū)間△tC=（tL-tS）—合金性質(zhì)決定（2）鑄件斷面上的溫度梯度G—工藝因素通過提高鑄件斷面上的溫度梯度G可改變寬凝固溫度范圍合金的體積凝固方式或減輕體積凝固的程度，提高鑄件質(zhì)量。本文檔共54頁；當(dāng)前第49頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分二、凝固時(shí)間鑄件的凝固時(shí)間是指液態(tài)金屬充滿型腔至鑄件凝固完畢所需的時(shí)間。單位時(shí)間凝固層的厚度稱凝固速度。凝固時(shí)間是制訂液態(tài)成形工藝的重要參數(shù)（如冒口、冷鐵的設(shè)計(jì)，掌握開箱時(shí)間等）確定凝固時(shí)間的方法有：●試驗(yàn)法●理論計(jì)算法（數(shù)值模擬法）●經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法其中試驗(yàn)法要對(duì)每個(gè)鑄件通過試驗(yàn)測得溫度數(shù)據(jù)來獲得凝固時(shí)間，顯然不現(xiàn)實(shí)；理論計(jì)算法通過諸多假設(shè)計(jì)算出的數(shù)據(jù)是近似的，僅供參考。這里重點(diǎn)介紹經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法。本文檔共54頁；當(dāng)前第50頁；編輯于星期一\21點(diǎn)38分經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法:1