因此，實際金屬和合金的液體結(jié)構(gòu)中存在著兩種起伏：一種是能

量起伏，表現(xiàn)為各個原子間能量的不同和各個原子集團(tuán)間尺寸的不同；另一種是濃度起伏，

表現(xiàn)為各個原子集團(tuán)之間成分的不同。

如果ＡＢ原子間的結(jié)合力較強(qiáng)，則足以在液體中形成新的化學(xué)鍵，在熱運(yùn)動的作用下，

出現(xiàn)時而化合，時而分解的分子，也可稱為臨時的不穩(wěn)定化合物，或者在低溫時化合，在高

溫時分解。例如，硫在鐵液中高溫時可以完全溶解，而在較低溫度下則可能析出ＦｅＳ。當(dāng)

ＡＢ原子間或同類原子間結(jié)合非常強(qiáng)時，則可以形成比較強(qiáng)而穩(wěn)定的結(jié)合，在液體中就出現(xiàn)

新的固相 （如氧在鋁中形成Ａｌ２Ｏ３，氧與鐵中的硅形成ＳｉＯ２ 等）或氣相。

２．鑄件的凝固方式

一般將鑄件的凝固方式分為三種類型。逐層凝固方式、體積凝固方式 （或稱糊狀凝固方

式）和中間凝固方式。鑄件的凝固方式取決于凝固區(qū)域的寬度。

７２

Ｔ１ 和Ｔ２ 是鑄件斷面上兩個不同時刻的溫度場。

從圖中可觀察到，恒溫下結(jié)晶的金屬，在凝固過程中其鑄件斷面上的凝固區(qū)域?qū)挾鹊扔?/p>

零。斷面上的固體和液體由一條界線 （凝固前沿）清楚地分開。隨著溫度的下降，固體層不

斷加厚，逐步到達(dá)鑄件中心。這種情況為 “逐層凝固方式”。

如果合金的結(jié)晶溫度范圍很小，或斷面溫度梯度很大時，鑄件斷面的凝固區(qū)域則很窄，

也屬于逐層凝固方式 ［圖１３３（ｂ）］。

熔化潛熱使晶粒瓦解，液體原子具有更高

的能量，而金屬的溫度并不升高。從熱力學(xué)角度，在恒壓時，外界所供給的潛熱，除使體積

膨脹做功外，還增加系統(tǒng)的內(nèi)能，如式（１１）所示。在等溫等壓下，熵值的增量如式（１２）

所示。

系統(tǒng)熵值增加表示原子排列發(fā)生紊亂。因此，熔化過程就是金屬從規(guī)則的原子排列突變

為紊亂的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的過程。

２液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)

（１）從物質(zhì)熔化 （汽化）過程對液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)的認(rèn)識　如表１１所示，金屬物質(zhì)熔化時

的體積一般僅增加３％～５％，即原子平均間距僅增加１％～１５％，熔化時的熵值變化量遠(yuǎn)

小于加熱膨脹過程。