b1T10 b2T20

b1 b2

a1

Ti

界面温度： 铸件的热扩散率：

=1497℃ =1.3 10-5 m2/s

c

x T1 Ti T10 Ti erf

2at

1 分别计算出两种时刻铸件中的温度分布状况见表1。

根据公式

根据表1结果做出相应温度分布曲线见图1。 （2）金属型：

b1 1c1 1

b1T10

b1 b2

界面温度： =727.6℃

同理可分别计算出两种时刻铸件中的温度分布状况见表2与图2。

表2 铸件在金属型中凝固时的温度分布

Ti

=12965

b2T20

b2 2c2 2

=15434

t=0.02h t=0.0h

图1 铸件在砂型中凝固时的温度分布曲线 图2 铸件在金属型中凝固时的温度分布曲线

(3)

分析：采用砂型时，铸件金属的冷却速度慢，温度梯度分布平坦，与铸型界面处的温度高，而采用金属铸型时相反。原因在于砂型的蓄热系数b比金属铸型小得多。

2. 采用（2-17）、（2-18）两式计算凝固过程中的温度分布与实际温度分布状况是否存在误差？分析误差产生的原因，

说明什么情况下误差相对较小？

解：是有误差的。因为在推导公式时做了多处假设与近似处理，如： ①没有考虑结晶潜热。若结晶潜热小，则误差就小；

②假设铸件的热物理参数1、1、1与铸型的热物理参数2、2、2 不随温度变化。若它们受温度影响小，

则误差就小；

③没有考虑界面热阻。若界面热阻不大，则误差就小；

④假设铸件单向散热，因此只能用于半无限大平板铸件温度场得估算，对于形状差异大的铸件不适用。

3. 凝固速度对铸件凝固组织、性能与凝固缺陷的产生有重要影响。试分析可以通过哪些工艺措施来改变或控制凝固

速度？

解：① 改变铸件的浇注温度、浇铸方式与浇铸速度； ② 选用适当的铸型材料和起始（预热）温度； ③ 在铸型中适当布置冷铁、冒口与浇口；

④ 在铸型型腔内表面涂敷适当厚度与性能的涂料。

c c