１金属晶体中的原子结合、加热膨胀、熔化
晶体的结构和性能主要决定于组成晶体的原子结构和它们之间的相互作用力与热运动。
各种不同的晶体其结合力的类型和大小是不同的。但是在任何晶体中，两个原子间的相互作
图１１ Ａ、Ｂ原子作用力Ｆ和
势能Ｗ 与原子间距Ｒ的关系
用力或相互作用势能与它们之间距离的关系在性质上是相同的，如图１１所示。图１１（ａ）
表示原子间相互作用力Ｆ随原子间距离Ｒ的变化规律。当两个原子相距无穷远时，相互作
用力为零，当两原子靠近时，原子间产生吸引力 （Ｆ＜０），
并随距离的缩短而增大。随着距离的继续缩短，到达Ｒ＝
Ｒ１ 时，吸引力大。
四、铸件的凝固方式
１凝固区域及其结构
铸件在凝固过程中，除纯金属和共晶成分合金外，断面上一般都存在三个区域，即固相
区、凝固区和液相区。铸件的质量与凝固区域有密切关系。
图１３２ 凝固区域结构示意图
图１３２是凝固区域结构的示意图 （另一半与之
对称）。凝固区域又可划分为两个部分。液相占优
势的液固部分和固相占优势的固液部分。在液固部
分中，晶体处于悬浮状态而未连成一片，液相可以
自由移动。用倾出法做实验时，晶体能够随同液态
金属一起被倾出。
液态成型 （铸造）是将熔化成液态的金属浇入铸型后一次制成需要形状和性能的零件。
属由液态→固态的凝固过程中的一些现象，如结晶、溶质的传输、晶体长大、气体溶解和
出、非金属夹杂物的形成、金属体积变化等都与液态金属结构及其物理性质有关。因此，
解液态金属的结构及其性质，是控制铸件形成过程的必要基础。
由于它与铸型的接触表面积相对较小，热量散失比较缓慢，则充型能力较高。
铸件的壁越薄，折算厚度就越小，就越不容易被充满。另一方面，铸件结构复杂、厚薄部分
过渡面多，则型腔结构复杂，流动阻力大，铸型的充填就困难。
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