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１１　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１１所示。图１１（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。
减小铸型中气体反压力的途径有两条。一条是适当低型砂中的含水量和发气物质的含量，亦即减小
砂型的发气性；另一条途径是提高砂型的透气性，在砂型上扎通气孔，或在离浇注端最远或高部位设通
气冒口，增加砂型的排气能力。
３浇注条件方面的因素
（１）浇注温度　浇注温度对液态金属的充型能力
有决定性的影响。浇注温度越高，充型能力越好。在
一定温度范围内，充型能力随浇注温度的提高而直线
上升。超过某界限后，由于金属吸气多，氧化严重，充型能力的提高幅度越来越小。对于薄
壁铸件或流动性差的合金，利用提高浇注温度改善充型能力的措施，在生产中经常采用，也
比较方便。但是，随着浇注温度的提高，铸件一次结晶组织粗大，容易产生缩孔、缩松、粘
砂、裂纹等缺陷，因此必须综合考虑，谨慎使用。
空穴的产生使局部地区能垒
降低，邻近的原子则进入空穴位置，造成空穴的移动。温度愈高，原子的能量愈大，产生的
空穴数目愈多，从而使金属膨胀。在熔点附近，空穴数目可达原子总数的１０％。
当把金属加热到熔点时，会使金属的体积突然膨胀３％～５％。这个数值等于固态金属
力学温度零度加热到熔点前的总膨胀量。除此之外，金属的其他性质如电阻、黏性等在
度下发生突变。同时，这种突变还反映在熔化潜热上，即金属在此时吸收大量热量，温
不升高。这些突变现象是不能仅仅用离位原子和空穴数目的增加加以解释的。

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