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（１１）所示。在等温等压下，熵值的增量如式（１２）
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１１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％～１５％，熔化时的熵值变化量远
小于加热膨胀过程。
如果因铸件断面温度场较平坦 ［图１３４（ａ）］，或合金的结晶温度范围很宽 ［图１３４
（ｂ）］，铸件凝固的某一段时间内，其凝固区域在某时刻贯穿整个铸件断面时，则在凝固区
域里既有已结晶的晶体也有未凝固的液体，这种情况为 “体积凝固方式”，或称 “糊状凝固
方式”。
如果合金的结晶温度范围较窄 ［图１３５（ａ）］，或者铸件断面的温度梯度较大 ［图１３５
图１３５ “中间凝固方式”示意图
（ｂ）］，铸件断面上的凝固区域宽度介于前
二者之间时，则属于 “中间凝固方式”。
凝固区域的宽度可以根据凝固动态曲
线上的 “液相边界”与 “固相边界”之间
的纵向距离直接判断。因此，这个距离的
大小是划分凝固方式的一个准则。如果两
条曲线重合在一起———恒温下结晶的金属，
或者其间距很小，则趋向于逐层凝固方式。
３．凝固方式对铸件质量的影响
铸件的致密性和健全性与合金的凝固
方式密切相关。由上节所述可知，在铸件断面温度场相近的情况下，无论何种合金，它们的
结晶温度范围的大小对凝固方式的影响有共同的规律性。根据结晶温度范围将合金分为窄结
晶温度范围合金、宽结晶温度范围合金和中等结晶温度范围合金三种类型。
由于纯金属、共晶成分合金和窄结晶温度范围的合金在一般的铸造条件下是以逐层方式
凝固的，其凝固前沿直接与液态金属接触。当液态金属凝固成为固体而发生体积收缩时，可
以不断地得到液体的补充，所以产生分散性缩松的倾向性小。
