当使表面增加ΔＳ面积时，外界对系统所

做的功为ΔＷ＝σΔＳ。外界所做的功仅用于抵*表面张力而使系统表面积*所消耗的能量。

该功的大小等于系统自由能的增量，即

ΔＷ＝σΔＳ＝ΔＦσ＝ΔＦΔＳ（１１１）

由此可知，表面自由能即单位面积上的自由能。由于表面自由能可表达为力与位移的乘

积，因此，［σ］＝Ｊｍ２＝Ｎ·ｍｍ２ ＝Ｎｍ

这样，σ又可理解为物体表面单位长度上作用着的力，即表面张力。表面自由能与表面

张力在数值上是相同的，C型压瓦机，它们是从不同角度描述了同一现象。但在习惯上往往都采用表

面张力这个名词。

实际金属比上述现象复杂得多，因为工业应用的金属主要是合金，而且是多元合金；原９

材料中存在多种多样的杂质，有些杂质的化学分析值虽然不高，甚至低于１０－４数量级，但

其原子数仍是惊人的；在熔化过程中，C型压瓦机价格，金属与炉气、熔剂、炉衬的相互作用还会吸收气体带

进杂质，C型压瓦机厂，甚至带入许多固、液体质点。因此，实际金属的液态结构是非常复杂的。它也存在

着游动原子集团、空穴以及能量起伏，在原子集团和空穴中溶有各种各样的合金元素及杂质

元素，由于化学键力和原子间结合力的不同，还存在着浓度起伏以至成分和结构不同的游动

原子集团。

　　二、影响充型能力的因素及提高充型能力的措施

影响充型能力的因素是通过两个途径发生作用的：影响金属与铸型之间热交换条件，而

改变金属液的流动时间；影响金属液在铸型中的水力学条件，而改变金属液的流速。影响液

态金属充型能力的因素是很多的，为便于分析，将所有的因素归纳为如下四类：

１金属性质方面的因素

这类因素是内因，决定了金属本身的流动能力———流动性。

（１）合金的化学成分　合金的化学成分决定了结晶温度范围，因此合金的流动性与其成

分之间存在着一定的规律性。在流动性曲线上，对应着纯金属、共晶成分和金属间化合物的

地方出现大值，而随结晶温度范围的增加，流动性下降，且在大结晶温度范围附近出现

小值 （如图１１８、图１１９所示）。