鑄件凝固

技術簡介

鑄型中的合金從液態轉變為固態的過程，稱為鑄件的凝固，或稱結晶。

鑄件凝固過程中，一般存在著固相區、凝固區（液固兩相區）和液相區，其中凝固區是液相與固相共存的區域，凝固區的大小對鑄件質量影響較大，按照凝固區的寬窄，鑄件的凝固分為逐層凝固、中間凝固和體積凝固三種凝固方式。

純金屬和共晶成分合金在恆溫下結晶，凝固過程中鑄件截面上的凝固區域的寬度為零，鑄件截面上固液兩相界面分明，隨著溫度的下降，固相區不斷增大，逐漸到達鑄件中心。

金屬的結晶溫度區間較窄，或結晶溫度區間雖寬，但鑄件截面溫度梯度大，鑄件截面上的凝固區域寬度介於逐層凝固與體積凝固之間。

當合金的結晶溫度區間很寬，或因鑄件截面溫度梯度很小，鑄件凝固時，其液固共存的凝固區很寬，甚至貫穿整個鑄件截面。

影響鑄件凝固方式的主要因素是合金的結晶溫度區間（取決於合金化學成分）和鑄件的溫度梯度（取決於合金冷卻速度）。

合金的結晶溫度區間越小，則凝固區域越窄，越趨向於逐層凝固。

當合金成分一定時，凝固方式取決於鑄件截面上的溫度梯度，溫度梯度越大，對應的凝固區域越窄，越趨向於逐層凝固。