熔化潜热使晶粒瓦解，液体原子具有更高

的能量，而金属的温度并不升高。从热力学角度，在恒压时，外界所供给的潜热，除使体积

膨胀做功外，还增加系统的内能，如式（１１）所示。在等温等压下，熵值的增量如式（１２）

所示。

系统熵值增加表示原子排列发生紊乱。因此，熔化过程就是金属从规则的原子排列突变

为紊乱的非晶态结构的过程。

２液态金属的结构

（１）从物质熔化 （汽化）过程对液态金属结构的认识　如表１１所示，金属物质熔化时

的体积一般仅增加３％～５％，即原子平均间距仅增加１％～１５％，熔化时的熵值变化量远

小于加热膨胀过程。

；铸件在凝固过程中又不断地释放出结晶潜

热，其断面上存在着已凝固完毕的固态外壳、液固态并存的凝固区域和液态区，在金属型中

凝固时还可能出现中间层。因此，铸件与铸型的传热是通过若干个区域进行的，此外，铸型

和铸件的热物理参数还都随温度而变化，不是固定的数值等。将这些因素都考虑进去，建立

一个符合实际情况的微分方程式是很困难的。因此，用数学分析法研究铸件的凝固过程时，

必须对过程进行合理的简化。

在铸件和铸型的不稳定导热过程中，温度与时间和空间的关系可用傅里叶导热微分方程

描述：

（２）结晶潜热　结晶潜热约占液态金属热含量的８５％～９０％，但是，它对不同类型合

图１２０　纯金属流动性

（金属型中浇注，试样断面积１１０ｍｍ

２）金的流动性影响是不同的。纯金属和共晶成分的合

金在固定温度下凝固，在一般的浇注条件下，结晶

潜热的作用能够发挥，是估计流动性的一个重要因

素。凝固过程中释放的潜热越多，则凝固进行得越

缓慢，流动性就越好。将具有相同过热度的纯金属

浇入冷的金属型试样中，其流动性与结晶潜热相对

应：Ｐｂ的流动性*差，Ａｌ的流动性好，Ｚｎ、Ｓｂ、

Ｃｄ、Ｓｎ依次居于中间，如图１２０所示。