铸造过程中热场分析及其应用
铸铁缩孔、缩松的热分析测量与预防
铸铁缩孔、缩松的热分析测量与预防概述:铁水质量的热分析方法源于金属学中的相图理论，在发达国家早已广泛用于铁水的在线检测和控制，是高质量铸铁生产中依赖的检测手段，在提高资源利用率、节能减排中发挥着重要的作用。
随着我们对热分析技术的了解，能够改变我们以往仅从成分角度来进行材质控制的初级状态。
可以使我们对活性成分共晶度的概念、型核物质的作用、消除缺陷的机理从理念上发生质的飞跃。
为了使大家能够掌握热分析技术的优势，正确使用热分析解决生产中具体的质量问题，普遍提高我国的铸件材质水平和参与国际市场竞争的能力。
在此依个人之浅见就热分析测量和预防缩孔、缩松方面的作用，向大家做一个介绍。
1、热分析测量缩孔、缩松的方法取铁水浇入H-3QG样杯，用HF-08T型铁水质量热分析仪对孕育或球化后的铁水进行测量。
热分析仪首先记录下样杯内铁水的凝固温度曲线：铁水质量热分析仪通过对凝固温度曲线的解析，找出铁水凝固过程的各种相变特征参数。
将相变特征参数值带入数学模型，即可计算出铁水凝固组织中的：初生奥氏体生成量、再辉段石墨生成量、再辉后石墨生成量，进而可以计算出凝固组织的缩孔率和缩松率。
2、热分析测量缩孔概率的机理铁水降温到初晶温度点（TL），在铸型的激冷作用下首先凝固出一个的激冷壳。
从初晶温度点（TL）到共晶开始点（TEL）的凝固过程，是初生奥氏体晶芽生长成树枝状奥氏体枝晶的过程。
由于液态的铁水可以在树枝状枝晶间流动，降温、凝固收缩产生的体积空位，可由上部的液态铁水绕过枝晶进行填补。
因此在激冷壳内凝固产生的体积空位经流动铁水的补充后，在上部的中心合并成一个集中的体积空位，这就是缩孔的形成过程。
热分析能够测量出凝固铁水的初晶温度点（TL）和共晶开始点（TEL），可以通过测量凝固铁水在这个区间释放的热量，计算出初生奥氏体枝晶生成量和体积收缩率。
因此可以在浇注前预测铁水的缩孔率。
简而言之：共晶度越低，液-固两相区的温差越大，枝晶生成量越大、被测铁水的缩孔率越大。
低过热度的恒温浇铸对改善铸坯质量有非常重要的作用
低过热度的恒温浇铸对改善铸坯质量有非常重要的作用因此，控制中间罐的钢水温度和过热度是提高生产率、改进凝固组织、改善铸坯质量最有效的途径之一。
而在浇铸过程中，中间罐存在着不同程度的热损失。
因此，寻求外部热源来补偿中间罐流失的热量成为了关键，随之产生了中间罐等离子加热技术、中间罐电磁感应加热技术。
起初，等离子加热技术不尽如人意，主要表现在以下几个方面：一是起弧困难；二是由于中间罐内钢水液面不稳，等离子弧难以维持而导致灭火；三是使用时噪音大；四是等离子产生的电磁辐射对周围设备的弱电系统产生影响；五是加热效率较低。
随着连铸技术的发展，这些不足逐渐得到解决。
目前，等离子加热技术重新回到中间罐冶金技术的舞台。
等离子加热技术工作原理。
等离子加热装置通过转移弧方式将电能转换成热能。
所谓转移弧，就是流经等离子弧注的电流必须经外部对象（钢水）构成回路。
可上下移动的等离子枪作为阴极，被加热的钢水作为阳极。
工作原理如下：运行开始时，将等离子枪下降到钢液面附近，利用高频电流起弧装置在阴极和阳极之间放电形成电弧区。
工作气体氩气经等离子枪吹入电弧区被电离形成等离子弧注，利用其电阻将电能转化为热能。
电离度越高，弧注温度也越高。
将等离子枪提升，拉长弧注，增大了弧注的电压，即提高了等离子枪的输出功率，也就是提高了钢水的加热功率。
等离子加热技术的设备组成。
等离子加热技术的设备主要有等离子阴极枪装置、等离子阳极着脱装置、高频发生器、电气系统、冷却水系统等。
特殊钢： 等离子阴极枪装置。
等离子阴极枪装置是中间罐等离子加热装置最主要的机械设备，主要功能有回转、升降等功能。
其工作原理是：当中间罐车在浇铸位就位后，中间罐内的钢水已稳定在工作液位时，连续测温装置显示中间罐内钢水的温度已经低于预设的钢水温度，此时需要操作中间罐等离子加热装置。
当中间罐等离子加热装置启动条件满足后，首先确保等离子枪体在升降上限位，回转减速电机启动，等离子阴极枪装置开始转动，当转动至工作减速位时，回转减速电机减速，碰触至工作位限位开关时，回转减速电机停止。
消失模铸造的“流场、热场、负压场”
消失模设备及振动浇注侠客2012-05-15消失模设备及振动浇注专用装备的设计与制造淄博通普真空设备有限公司(消失模V 法设备专业生产厂) (0533-******* 2904092) 张玉芳刘祥泉1、真空系统的设计与调控干砂负压消失模铸造需要合理稳定的真空系统, 也是保证消失模铸造的基本条件。
对经过振实台振动坚实的砂型起二次加回作用,以形成一个足以防止涨箱或塌箱的现象。
完好坚固的整体铸型,对空壳振动浇注有致命的影响。
一般实型浇注抽气量和负压值相对较低,通常抽气量10~20m3/min 就足够了,可空壳振动浇注最后控制在每分钟20m3 以上。
真空系统对消失模铸造来说是最重要的, 也是最基本因素, 整个真空系统对铸件的影响有以下几个方面:①真空度与气流量太小时,铸件会出现皱皮、表面碳黑、气孔、浇不足、冷隔。
气流量太小时,箱内废气来不及抽走,铸件会出现白点、结疤、夹白等。
②真空度太大,气流量太大时,铸件会出现针刺、节瘤、机械性粘砂等现象。
因真空度与气流量过大其味无穷小对铸件构成的致命影响,从而使铸件造成质量上很大的缺陷,使铸件寿命大为缩短。
总而言之,合理的真空系统配置是决定整个工艺流程的关键。
在消失模铸造过程中, 真空泵抽走的气体量是变化的。
在浇注前气压和抽气量会保持一个很高的阶段,当浇注开始,真空度下降很快,由于泡沬塑料模具在高温下分解很快,同时真空度下降也随之加快。
这期间如配置的真空泵抽气不足,极可能出现塌箱、浇注反喷和金属液逆流等一系列现象,造成铸件报废。
在浇注中期,由于金属液在型腔上浮,气压也随之升高,浇注速度的快慢和铸件大小与真空系统配置有很大关系,另外泡沬模型分解产生的气体,因泡沬的性质和比重不同产生的抽气量也不同,涂料的性能和涂料的通气性也影响气体进入系统的速度。
由此可见,真空系统的合理调配是整个真空消失模铸造工艺的关键因素。
真空泵是整个真空系统的心脏, 关系到整个真空系统的性能, 要合理选择合理配置至关重要。
石墨热场 用途-概述说明以及解释
石墨热场用途-概述说明以及解释1.引言1.1 概述石墨热场是一种新兴的热传导材料，具有高导热性和优异的热稳定性。
它采用石墨材料进行热导，能够快速传导热量，并且能够长时间保持稳定的热传导性能。
因此，石墨热场在各个领域都有着广泛的应用潜力。
首先，石墨热场在能源领域具有重要的应用价值。
在太阳能热能利用中，石墨热场可以作为太阳能集热器的核心部件，快速将太阳能转化为热能。
它能够将太阳能高效地转化为热能，提高太阳能利用的效率。
此外，在核能领域，石墨热场也可以作为核反应堆的冷却剂，稳定地将核能转化为热能，并且保持反应堆的稳定运行。
其次，石墨热场在工业生产中也有着广泛的应用。
在金属加工领域，石墨热场可以用于金属的热处理，通过快速传导热量，改变金属的组织结构和性能。
它能够提高金属材料的硬度、强度和耐磨性，使得金属制品在使用过程中更加耐用。
此外，石墨热场还可以用于电子元器件的制造过程中，通过热传导技术来提高电子元器件的性能和可靠性。
总之，石墨热场作为一种新型的热传导材料，具有广泛的应用前景。
它在能源领域的应用可以提高能源的利用效率和核能的安全性，而在工业生产中的应用则可以改善材料的性能和产品的质量。
随着科技的不断进步和石墨热场技术的不断成熟，相信石墨热场将会在各个领域发挥出更大的作用，为社会的进步和发展做出积极贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的组织和章节安排的介绍。
下面是文章结构的一个可能的范例：2. 正文2.1 石墨热场的基本原理在本节中，我们将介绍石墨热场的基本原理及其相关的物理概念。
首先，我们将解释石墨热场的定义和工作原理，包括石墨材料的热导性能和热辐射特性等。
然后，我们将详细讨论石墨热场的热传导和热辐射机制，以及其与其他热传导方式的区别和优势。
2.2 石墨热场在能源领域的应用本节将探讨石墨热场在能源领域的应用潜力。
我们将介绍石墨热场在太阳能利用、地热能利用以及传统能源生产中的应用情况。
铸件凝固过程温度场分析计算
毕业设计铸件凝固过程温度场分析计算姓名： XX学号： XX班级： 10自动化（数控）2专业：自动化（数控）所在系：自动化工程系指导教师： XXX铸件凝固过程温度场分析计算摘要铸造是国民经济的重要产业部门之一，一个国家制造工业的规模和水平就靠它来反映。
航空、航天、汽车、机械等各行业的迅速发展，对铸件的需求量越来大，对铸造金属的性能及铸件本身的可靠性等要求也越来越高。
先进制造技术的发展要求铸件的生产向轻型化、精确化、强韧化、复合化及无环境污染方向发展。
铸造温度场是铸件在生产、加工及使用过程中产生缩孔缩松的主要原因,缩孔缩松不仅降低铸件的尺寸精度和使用性能，甚至直接导致铸件报废。
对铸造过程温度场进行数值模拟，可以预测铸件的缩孔缩松，为优化铸造工艺、减少应力、应变导致的铸件缺陷，提高铸件尺寸精度和使用寿命提供科学的参考依据[1]。
此毕业设计就是通过计算机模拟铸件的形成过程，并对其进行相应的温度场分析，根据判据找到缺陷发生的位置，旨在为实际生产提供理论基础，为改进工艺设计作贡献。
关键词：ANSYS；有限元分析；温度场；铸件凝固Casting Solidification Temperature Field Analysis andCalculationABSTRACTCasting is one of the important sectors of national economy, manufacturing industrial scale and level of a country depends on it to reflect. Aviation, aerospace, automotive, machinery and other industries, the rapid development of the to the greater demand for the castings, casting the metal on the performance and reliability requirements of the casting itself more and more is also high. The development of advanced manufacturing technology for casting production to light-duty composite, high-precision, strong, and no environmental pollution.Casting temperature field is castings produced in the process of production, processing and use the main cause of porosity shrinkage, porosity shrinkage not only reduce the size of the casting precision and operational performance, even as a direct result of the casting scrap. A numerical simulation of the temperature field of casting process can predict the shrinkage of the shrinkage, in order to optimize the casting process, reduce the stress and strain caused by the casting defects, improve the casting dimension accuracy and provide scientific reference for service life. The formation of this graduation design is through the computer simulation of casting process, and carries on the corresponding temperature field analysis, according to the criterion of finding defects location and aims to provide theoretical basis for actual production, make contributions to improve process design.Key Words：ANSYS；The finite element analysis；Temperature field；Casting solidification目录第一章绪论 (1)1.1本课题的背景和意义 (1)1.1.1铸件凝固过程温度场分析计算的意义 (1)1.1.2国内外发展状况 (1)1.1.3本课题的研究内容 (1)1.2本课题研究的方法和手段 (1)第二章理论及软件 (3)2.1本论文的理论基础 (3)2.1.1热传递的基本方式 (3)2.1.2导热过程的基本概念 (5)2.1.4ANSYS简介 (9)2.1.5软件功能介绍 (9)第三章软件模拟 (11)3.1建模和ANSYS前处理 (11)3.1.1PRO/E建立铸件模型 (11)3.1.2铸件砂型的建立 (12)3.1.3铸件在ANSYS的前处理过程 (15)3.2温度场求解过程 (22)3.2.1定义对流条件 (22)3.2.2求解设置 (25)3.3基于温度场的分析 (26)3.3.1温度场模拟结果 (26)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)第一章绪论1.1 本课题的背景和意义1.1.1铸件凝固过程温度场分析计算的意义铸造温度场是铸件在生产、加工及使用过程中产生缩孔缩松的主要原因；铸造应力是铸件在生产、加工及使用过程中产生变形和裂纹的主要原因,缩孔缩松和裂纹不仅降低铸件的尺寸精度和使用性能，甚至直接导致铸件报废。
铸造成型原理及应用
（5）离心铸造
• 离心铸造是指将熔融金属浇入旋转的铸型中，使液体金属 在离心力作用下充填铸型并凝固成型的一种铸造方法。
离心铸造的类型 • 离心铸造的铸型可以是金属型，也可以是砂型。为使铸型 旋转，离心铸造必须在离心铸造机上进行。根据铸型旋转 轴空间位置的不同，离心铸造机通常可分为立式和卧式两 大类。
压铸机和压铸工艺过程 • 压铸机是完成压铸过程的主要设备，根据压室工作条件的 不同可分为热压室压铸机和冷压室压铸机两类。目前在生 产中广泛应用的是冷压室压铸机。 • 压铸所用的铸型称为压型。压型与垂直分型的金属型相似， 由定型和动型两部分组成，定型固定在压铸机的定模板上， 动型固定在压铸机的动模板上，并可作水平移动。推杆和 芯棒有压铸机上的相应机构控制，制造成本高，周期长，不适合单件、小批生产。 • 不适宜铸造形状复杂(尤其是内腔复杂〉、薄壁(防止浇不 到)和大型铸件。 • 用于铸钢等高熔点合金时，金属型寿命低，同时，还易使 铸铁件产生硬、脆的白口组织。 应用：目前金属型铸造主要用于铜、铝、镁等有色合金铸件 的大批生产。如内燃机活塞、缸盖、油泵壳体、轴瓦、衬 套、盘盖等中小型铸件。
（3）压力铸造
• 压力铸造(简称压铸)是将液态或半液态金属在高压作用下 快速压入金属铸型中，并在压力下结晶，以获得铸件的成 形方法。压铸所用的压力一般为30～70MPa(300～700大气 压),充填速度可达5～100m/s,充填时间约为O.05～0.2s。 所以，高压、高速充填铸型，是压力铸造区别于其它铸造 方法的重要特征。
铸件的内腔设计 • 铸件的内腔由型芯形成，设计时要考虑方便型芯的制造以 及型芯的定位、安放和排气等。尽可能不用或少用型芯。 • 方便型芯的安放、排气和清理。
金属型铸造的特点及应用范围
铸造实验报告书
铸造实验报告书1. 实验目的本实验旨在通过铸造实验，了解金属铸造的基本原理和工艺流程，培养学生的实际操作能力，加深对于金属材料特性的理解。
2. 实验设备和材料设备：- 高温炉- 铸模- 快速冷却设备材料：- 铸造合金（本实验使用的是铝合金）- 铸模材料（本实验使用的是石膏模具）3. 实验步骤步骤一：准备工作1. 将铸造合金（铝合金）放入高温炉中进行预热，使其达到熔点。
2. 准备好石膏模具，确保模具内表面干燥清洁。
步骤二：铸模准备1. 将铸模放入高温炉中进行预热，以避免冷却速度过快导致铸件结构不均匀。
2. 当石膏模具达到合适温度后，取出高温炉，立即将熔化的金属倒入铸模中。
步骤三：冷却处理1. 铸模中的熔化金属开始冷却固化，此时可以使用快速冷却设备降低温度，加快冷却速度。
2. 等待足够时间，直到铸件冷却完全固化为止。
4. 实验结果与讨论经过以上实验步骤，我们成功完成了一次铸造实验，并获得了如图所示的铸件。
经过观察，铸件整体形状良好，表面呈现光滑平整的状态。
然而，我们也发现了一些潜在问题，例如：1. 铸件表面出现微小气孔，可能是由于石膏模具的气体释放不彻底导致的。
2. 铸件的某些部位出现缺陷，可能是由于熔化金属的流动性不佳导致的。
针对这些问题，我们可以进一步优化实验流程，改进铸造工艺，以获得更加理想的铸件。
5. 实验结论通过本次铸造实验，我们深入了解了金属铸造的基本原理和工艺流程，通过实际操作也体会到了其中的挑战和困难。
在实验中，我们成功获得了铝合金铸件，对于铸造技术的应用和发展有了更深入的认识。
然而，在铸造过程中也遇到了一些问题和挑战，这也提示我们仍有许多工作需要进一步完善和改进。
我们应该不断学习和探索，提高实际操作技能，以逐步提升铸造工艺的质量。
6. 参考文献暂无以上是本次铸造实验的实验报告书，谢谢阅读！。
压铸模热处理基本原理和分析
压铸模热处理基本原理和分析钢的种类非常多，详细掌握所有种类的钢的热处理拜不是件容易的事。
对从事压铸工作的技术人员来说，更须耍掌握与压铸模用钢材的热处理有关的知识，掌握如何对压铸模的热作模具钢恰当地进行热处理的知识尤为重要。
所谓钢的热处理，简而言之，就是通过把钢加热、冷却来改变钢的内部组织和性质。
但是，由于目的不同而处理方法也有所不同。
压铸工作者在压铸模制作时，经常需对热作模具钢施行退火、淬火、回火热处理。
这些热处理也随钢的种类不同而有所不同。
即使同样目的的热处理，其方法也是有所不同的。
现在在JIS标准中的热作模具钢有：SKD 4、SKD5、SKD 6、SKD61, SKD62, SKT 2、SKT 3、SKT 4、SKT5、SKT 6、。
其中适合于铝合金压铸用的模具钢只有SKD 6、SKD61、（SKD 4、3KD 5是适合于锌合金压铸模用的钢。
这是由于钢的成分中的钨对于铝的亲合力很强，因此不适于用作铝合金的压铸模），与SKD61相当的热作模具钢，还由于各家钢厂在JIS标准中的化学成分有所不同而各有特色。
钢厂在确定本厂生产的钢材最适当的热处理方法之后，作为技术资料提要供给用户。
因此，在进行热处理的实际任务时，可参照钢厂提供的技术及有关热处理的专门书籍。
本文章仅就从事压铸技术工作者应该具有的最低限度的热处理知识，共同分享。
退火钢材退火的目的有多种，其主耍目的是：(1)降低钢材硬度，以利于加工，(2)消除内部应力，以便于防止加工后的变形和裂纹；(3)改善淬火前的结晶组织，以利于淬火。
现就压铸模制造过程中实施的退火处理加以说明：扩散退火热处理一般地说，合金钢从熔融状态到凝固，总是先从外表面开始，然后顺次地向中心部分凝固的。
凝固过程中，固相与液相之问，因为未得到充分扩散，使靠近表面与中心部分的合金元素的成分不一样。
这个现象哄做“偏析”。
为了消除偏析，就需耍进行扩散退火的热处理、使整个钢材的组织变成均匀。
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铸造过程中热场分析及其应用
内容摘要:在金属液全部浇入型腔后至金属液凝固的这段时间里，型腔内金属液(包括铸件和浇冒系统)以温度为表症的比内能(单位质点含有的能量J/kg)分布即为热场在金属液全部浇入型腔后至金属液凝固的这段时间里，型腔内金属液(包括铸件和浇冒系统)以温度为表症的比内能(单位质点含有的能量J/kg)分布即为热场。
在传统的铸造工艺理论中，将铸件几何结构中材料富集部位，也就是几何断面较大的部位确定为热节，并将热节纳入工艺控制重点。
这些都是建立在金属液浇注完这一时刻，型腔内金属液温度都一样的基础上的，然后根据均匀散热的条件，单位比表面积最小的部位即比内能下降最慢的部位，就是最后凝固部位，也即是一般热节所在部位。
但是利用铸件热节分布来安排铸造工艺，在生产实践中往往会出现工艺缺陷，也就是说，铸件局部过热和过热引起的缺陷不一定出现在几何热节处。
为此引入热场概念。
通过对铸型浇注完毕后，金属液总体的温度分布以及随冷却条件的差异导致温度分布变化的研究，确定热场的分布，用比内能的概念取代热节，从而决定铸造工艺的布置，以弥补单纯依靠热节来安排铸造工艺的不足。
一、热场的分类根据铸造工艺的不同，所形成热场对铸件顺序凝固是否有利，热场可分为良性热场和不良热场两种。
以最简单的平板铸件为例，说明铸造工艺布置对热场和铸件缺陷的影响。
图1为不良热场，图2为良性热场。
图1中的铸造工艺布置按几何热节法找不出任何不妥当的地方，但是按此工艺生产的铸件会在A处的位置出现缩松缺陷。
这是由于图1中金属液的温度分布是按图中顺序数的增大而递减的。
导致这一现象的产生原因是铸型的吸热作用和明冒口的辐射散热作用，图中死角部分(序号6)附近的金属液一旦充入就不再流动，在未浇注完毕时就已开始冷却结晶，而中间区域是充型通道，温度始终接近于浇注温度，这个区域附近的型砂温度也比较高，至使在补缩通道中不能形成温度递减的顺序凝固现象，而补缩通道的上游却先与下游凝固，使A处产生缩松缺陷。
因此可以看出，对于几何断面均匀的铸件，在各部位散热条件基本一致时，由于温度分布的不均匀使铸件备部位的比内能不均匀，所以在均匀的质量场中形成了不均匀的热场，即不良热场，对铸件的顺序凝固不利，易产生铸造缺陷。
不良热场的形成和不良程度与许多物理条件有关，如：①金属液的温度与铸型的温度相差越大，这种现象就越严重，反之就越轻微，可以说铸钢对这种现象远比铸铝敏感;②金属液的浇注温度与凝固温度相差越大，这种现象越严重，因此降低浇注温度可以减轻铸造缺陷;⑧浇注速度越慢，这种现象越严重;④在具备产生这种现象的条件下，增加冒口体积，这种现象更严重;⑤铸型吸热或传热倾向越大，这种现象越严重;⑥合金凝固区间越小，这种现象越严重。
改变上述影响因素，可以减轻或消除不良热场，改变铸件凝固过程，减少或消除铸造缺陷。
(a)铸造工艺及缺陷(b)凝固过程(不良热场)
如果改变工艺方案，将原浇注方向倒过来，变冒口为浇口，原浇口为排气、渣通道，则热场发生变化，凝固过程变为顺序凝固。
虽然该热场也是不均匀的，但有利于顺序凝固的进
行，故称之为良性热场。
其工艺及凝固过程如图2所示。
一个铸件的铸造工艺一旦确定了良性热场，对其它物理条件的依赖将变小，有的甚至可以不予考虑，如：①可以不考虑铸型与金属液的温差及铸型的吸热倾向;②浇注温度对热场的影响也可不作考虑，但它对其它缺陷的影响应予考虑;⑧浇注速度的控制范围可扩大，冒口的体积可大幅度缩小;④与合金凝固温度区间无关。
良性热场的建立是提高铸件质量的前提条件。
二、工艺热元及热场均匀度
在a中的A区，虽然不是材料富集区，即不是几何热节，但它是浇注充型通道，和几何热节一样具有较高的比内能，只是它是由工艺布置引起的，故称之为工艺热元。
对于工艺热元，必须和几何热节一样，为其提供必要的补缩才能保证铸件质量。
在局部铸件形成过程中，浇注时可以使其备部位温度相同，浇注完毕时温度场是均匀的，没有特殊的几何热节;但是随着时间的推移，A处受三面加热而没有散热方向，故而导致A 处周围的的铸件部分与其它散热条件好的部分温差逐渐加大，温度场趋向不均匀化方向发展，热区的金属液随着凝固收缩向其它低温区域转移，最终形成缩松或缩孔。
这种由于结构原因或其它原因导致热场向不良方向发展的因素称为热场不良元，几何热节也可以看成为一种热场不良元。
无论对于何种铸件的任何铸造工艺，一经浇注便在铸型的几何型腔空间内形成了一个金属液温度场，这个温度场与铸件的质点形成了原始热场。
随着时间的推移，铸件通过铸型不断地散热而降温，这个原始热场的总体能量有一个逐渐降低的过程。
由于铸件各质点的原始内能和散热条件不同，整个系统内的热场自始至终处于一个变化的过程之中。
而热场发展变化的方向将决定铸件凝固的结局。
但是热场的均匀化程度并非越高越好，均匀化的结局是同时凝固，使冒口形同虚设，而将缩松留在铸件壁中心，不利于获得致密健全铸件。
一个顺序凝固的热场必定是一个朝向冒口的均匀度不高的系统，只有这样才能将比内能最高的质点留在冒口内，充分发挥冒口的补缩作用。
铸件越复杂、壁厚差越大，浇注温度越低、浇注系统截面积越小，浇注时间越长，内浇口越少、越集中，热场的均匀度就越低。
热场均匀度越低，铸件越易产生缩松、缩孔缺陷，或由于凝固时间差大而产生收缩应力，使铸件产生变形、热裂。
同时，局部过热会在某些合金的铸造中引起过热缺陷，如铜合金铸造的二次吸气引起气孔、针孔缺陷或成分偏析。
三、热场分析在工艺设计中的应用
1.工艺设计铸造工艺设计的任务就是利用各种工艺手段调节铸造工艺参数，在特定的散热条件下，使设定的原始热场按照工艺技术要求向铸件凝固终点发展，以获得健全、致密铸件。
其具体步骤如下：①分析铸件的技术要求和各部分的散热条件，列出热场不良元;②确定凝固方式，明确铸件的哪些部分必须保证顺序凝固，哪些部分同时凝固也能满足技术要求;⑧设计一个原始热场，并据此设计浇注系统及工艺，以控制工艺热元、几何热节和热场不良元，使浇注后铸型和铸件具有合理的热场均匀度，建立良性热场和理想的凝固条件，保证获得健全铸件。
2.典型工艺分析⑴大型铸铜双吸水泵叶轮的铸造大型铸铜双吸水泵叶轮的结构和铸造工艺见图4.由图4可以看出，该件壁厚严重不均，轴孔和A处为热场不良元。
按照图4a工艺方案，在下盖板处安放冷铁，以使其与叶片基本上同时凝固;在轴孔处安放冷铁，以改善不良元的冷却条件;在A处增设补缩筋。
采取以上措施后，用工艺浇注的铸件，在轴孔上部和上盖板处均有较严重的缩松缺陷。
分析其原因为，轴孔处及A处都是在充型通道上，冒口部分的铜液是经过此二处才完成充型的，实际上形成了工艺热元，与冒口形成了相反的温度梯度，从而导致了倒缩。
据此修改了工艺方案，①缩小冒口体积，并降低中冒口高度;②改变浇注系统，在铸件充型完毕后，冒口部分的充型由另一浇道来实现，不再经过铸件，使铸型——铸件系统形成良性热场。
(2)铸钢多段泵中段的铸造图5为铸钢多段泵中段的铸造工艺简图。
由于该件为受高压部件，所以在铸造工艺安排上刻意营造一个顺序凝固的热场，却造成热场的严重不均匀，在铸件已经收缩时，冒口附近的铸件还未能完全实现凝固，形成严重热裂。
经过工艺分析，采取大大地缩小冒口体积的措施，但顺序凝固的热场仍没有改变。
冒口下部钢水流经处是一工艺热元，它仍然可以起到补贴作用，能够保证铸件的补缩。
1.横浇道
2.暗冒口(3)泵脚板铸造工艺用热节圆法找不出其发生缺陷的原因，但通过热场分析发现它是一个热场不良元。
经过工艺改进后，改变热场不良元，就获得了健全的铸件。
从以上工艺分析举例可以看出，通过热场分析可以更合理地利用各种工艺手段来设计铸造工艺，以获得健全铸件。
但是到目前为止、热场分析方法对铸造工艺只能进行定性分析，并且在很大程度上依赖于工艺人员的流体力学知识和丰富的铸造经验，尚无法进行定量分析和实现电脑CAD。