【传输过程】传热、传质（溶质扩散）和动量传输（对流）【物理场】重力场、电磁场等。这些过程和场量在凝固过程中的演变规律及交互作用决定着凝固进程、凝固组织形态和成分分布。【凝固技术】各种凝固过程控制方法的应用导致一系列凝固新技术的产生，如定向凝固、快速凝固、连续铸造、连铸连轧、半固态铸造、铸造法复合材料制备技术、电磁场控制铸造、微重力凝固等。这些凝固技术不仅使得传统材料性能得到超常的发挥，还推动了各种新材料的研制和发展。金属及合金的生产、制备一般都要经过熔炼与铸造，通过熔炼，得到要求成分的液态金属，浇注在铸型中，凝固后获得铸锭或成型的铸件，铸锭再经过冷热变形以制成各种型材、棒材、板材和线材。第二节凝固理论的发展阶段第二节凝固理论的发展阶段Historically,simplecastobjects(incopper)firstappearedbeforeabout4000BC(BronzeAge)andwere,nodoubt,anaturalby-productofthepotter'sskillinhandlingtheclayusedinfurnaceandmould-making.Thelost-wax(investmentcasting)processwasdevelopedinMesopotamiaaslongagoas3000BC.TheproductionofrenownedandhighlysophisticatedbronzecastingsofChinabeganinabout1600BC.Iron-castinginChinabeganinabout500BC(IronAge)butinEuropecastirondidnotappear1902untilthe16thcentury国内紧随其后，研究开发的凝固模拟软件，在科研和实际生产中得到了较广泛的应用。国内学者近年来在凝固学方面取得了很大的进展，中国已成为国际凝固过程研究的重要成员之一。西北工业大学凝固技术重点实验室，发现了凝固组织形态选择的时间相关性和历史相关性的现象，并用实验验证了一定条件下枝晶生长间距也不是唯一的。中国科学院沈阳金属研究所快速凝固及非平衡合金国家重点实验室，在超高温条件下，研究非晶的形成规律时，发现了新的亚稳态相和具有分形结构的自组织。（4）产生凝固潜热：物体在加热或冷却过程中，温度升高或降低而不改变其原有相态所需吸收或放出的热量，称为“显热”。它能使人们有明显的冷热变化感觉，通常可用温度计测量出来。（如将水从20℃的升高到80℃所吸收到的热量，就叫显热。）在物体吸收或放出热量过程中，其相态发生了变化（如气体变成液体……），但温度不发生变化，这种吸收或放出的热量叫“潜热”。“潜热”为不能用温度计测量出来，人体也无法感觉到，但可通过实验计算出来。饱和空气在吸收一定冷量（即放出热量）后，一部分水蒸气会相变成液态水，而此时饱和空气温度并不下降，这部分放出的热量就是“潜热”。（5）晶体结构改变（6）发生溶质再分配第十节钢的凝固现象1.出炉（tapping）钢水(moltensteel)质量控制2.钢水传递(transfer)过程的物理化学现象3.浇铸过程的流体流动(liquidflow)现象4.钢液结晶与凝固结构5.钢水凝固传热(transferofheat)6.凝固过程的偏析7.凝固坯壳应力(stress)8.凝固收缩(shrink)9.铸坯中的气体和夹杂10．保护渣(mouldflux)第十一节凝固理论的应用【应用一】细化金属铸件晶粒细化晶粒的好处：提高强度、硬度、塑性和韧性。工业上将通过细化晶粒来提高材料强度的方法称为细晶强化。[细化铸件晶粒的基本途径]:形成足够多的晶核，使它们在尚未显著长大时便相互接触，完成结晶过程。(1)大的形核率以保证单位时间、单位体积液体中形成更多的晶核;(2)小的长大线速度以保证有更长的形核时间。【措施1】提高过冷度过冷度增加，形核率N与长大线速度G均增加，但形核率增加速度高于长大线速度增加的速度，因此，增加过冷度可以使铸件的晶粒细化。在工业上增加过冷度是通过提高冷却速度来实现的。采用导热性好的金属模代替砂模；在模外加强制冷却；在砂模里加冷铁以及采用低温慢速浇铸等都是有效的方法；加大冷却水量，即提高比水量和结晶器通水量。【措施2】变质处理外来杂质能增加金属的形核率并阻碍晶核的生长。如果在浇注前向液态金属中加入某些难熔的固体粒，会显著地增加晶核数量，使晶粒细化。这种方法称为变质处理，加入的难熔杂质叫变质剂。变质处理是目前工业生产中广泛应用的方法。如：往铝和铝合金中加入锆和钛；往钢液