① 鋼球模型　假設(shè)液態(tài)金屬是均質(zhì)的、密度集中的、

列紊亂的原子堆積體。其中既無晶體區(qū)域，又無大到足

容納另一原子的空穴。在構(gòu)建液體結(jié)構(gòu)幾何模型的實(shí)驗(yàn)

，用無規(guī)則堆積的鋼球灌以油漆，固化后統(tǒng)計(jì)單個(gè)球接

點(diǎn)的數(shù)目。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可確定該結(jié)構(gòu)的平均配位數(shù)，

液態(tài)結(jié)構(gòu)的平均配位數(shù)。發(fā)現(xiàn)，在紊亂密集的球堆中存

高度致密區(qū)，其統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)獲得的偶分布函數(shù)ｇ（ｒ）與液體

的衍射實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)很好吻合。鋼球模型形象地描述了液體

程有序遠(yuǎn)程無序的特征，為奠定液體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)幾何基

做出了重要貢獻(xiàn)。

②σＳＧ＜σＬＳ時(shí)，ｃｏｓθ為負(fù)值，即θ＞９０°。此情況下，液體傾向于形成球狀，稱之為液體能潤(rùn)濕固體。θ＝１８０°為完全不潤(rùn)濕。

２影響界面張力的因素

（１）熔點(diǎn)　原子間結(jié)合力大的物質(zhì)，其熔點(diǎn)高，表面張力也大。表１３為幾種金屬的熔和表面張力。

（２）溫度　對(duì)于多數(shù)金屬和合金，

度升高，表面張力降低，即ｄσｄｔ＜０。這因?yàn)?，溫度升高時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)間距增，表面質(zhì)點(diǎn)的受力不對(duì)稱性減弱，因表面張力降低。當(dāng)達(dá)到液體的臨界溫時(shí)，由于氣液兩相界面消失，表面張等于零。但是，對(duì)于某些合金，如鑄

、碳鋼、銅及其合金等，其表面張力隨溫度的升高而增大，即ｄσｄｔ＞０。如圖１所示。

可以看出，鑄件的溫度場(chǎng)隨時(shí)間而變化，為不穩(wěn)定溫度場(chǎng)。鑄件斷面上的溫度場(chǎng)

也稱溫度分布曲線。如果鑄件均勻壁兩側(cè)的冷卻條件相同，則任何時(shí)刻的溫度分布曲線

對(duì)鑄件壁厚的軸線是對(duì)稱的。溫度場(chǎng)的變化速率，即為表征鑄件冷卻強(qiáng)度的溫度梯度。

溫度場(chǎng)能更直觀地顯示出凝固過程的情況。

圖１３１所示是鑄件的凝固動(dòng)態(tài)曲線，也是根據(jù)直接測(cè)量的溫度時(shí)間曲線繪制的：首先

圖１３１（ａ）上給出合金的液相線和固相線溫度，把二直線與溫度時(shí)間曲線相交的各點(diǎn)分

標(biāo)注在圖１３１（ｂ）（ｘ／Ｒ，τ）坐標(biāo)系上，再將各點(diǎn)連接起來，即得凝固動(dòng)態(tài)曲線?？v坐標(biāo)

子ｘ是鑄件表面向中心方向的距離，分母Ｒ是鑄件壁厚之半或圓柱體和球體的半徑。因

固是從鑄件壁兩側(cè)同時(shí)向中心進(jìn)行，所以ｘ／Ｒ＝１表示已凝固至鑄件中心。