鑄造金屬件晶粒結構凝固過程中形成-金相分析
鑄造金屬件的晶粒結構在凝固過程中形成的。用于鑄造的金屬
的熔融溫度一般為650℃到1550℃。鑄造中重要的參數是溫度梯度
與化學成分，前者控制了自工件內部向外表面的熱流，后者則影響
凝固發生的溫度區間。
純金屬鑄件的晶粒結構包括內部的柱狀晶與外殼部的等軸晶。
在表面的細的等軸晶是由于接觸低溫模壁處有較大的過冷而造成的
高的形核速率的結果。等軸晶的區域也稱為激冷區。純金屬在固定
的溫度凝固，并釋放出熔化潛熱。在此過程中，液／固界面，或凝
固的前沿從接近模壁的表面向內 凝固在方形鑄模中的金屬組織
的示意圖部移動。這就導致了其長軸由鑄件的(a)純金屬(1) (b)
固溶體 (c)在凝固中沒有溫度梯度表面指向內部的柱狀晶的形成
。 的存在或沒有使用形核劑(變質劑)以促進非均勻形核
合金與純金屬的柱狀晶結構的顯微組織的另一個大的差異是，
在合金的柱狀晶內存在有樹枝狀的結構。
一個鑄件凝固所需要的時間和該鑄件的體積與其表面積平方的
比值呈正比。這是因為鑄件的體積決定了凝固時釋放的總熱量(即
轉變的潛熱)，而該熱量從鑄件散發出的速度又是表面積的函數。
液態金屬往往比其相應的固態有較大的體積。這樣，在凝固過
程中就常常會發生疏松形式的收縮缺陷。當金屬在薄的截面中凝固
以及阻礙了熔融金屬向鑄件的其他區域流動時，也會發生收縮缺陷
。為了避免這種金屬熱收縮缺陷，可以將稱為激冷鑄型的散熱裝置
(散熱片)放置在鑄模的不同區域，以控制凝固的模式(即增大鑄件
較厚部分的凝固速度)。
