故金屬的流動(dòng)條件和溫度條件都在隨時(shí)改變,這必然影響到所測(cè)流動(dòng)性的準(zhǔn)確度;各次試驗(yàn)所用鑄型條件也很難
精控制;每做一次試驗(yàn)要造一次鑄型。在生產(chǎn)和科研中螺旋形試樣應(yīng)用較多。真空試樣如
圖117所示,它的優(yōu)點(diǎn)是鑄型條件和液態(tài)金屬的充型壓頭穩(wěn)定,真空度可以隨液態(tài)金屬的
密度不同而改變,使各種金屬能在相同的壓頭下充填,從而增加了試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比性,可以
觀察充填過(guò)程,記錄流動(dòng)長(zhǎng)度與時(shí)間的關(guān)系。
1金屬晶體中的原子結(jié)合、加熱膨脹、熔化
晶體的結(jié)構(gòu)和性能主要決定于組成晶體的原子結(jié)構(gòu)和它們之間的相互作用力與熱運(yùn)動(dòng)。
各種不同的晶體其結(jié)合力的類型和大小是不同的。但是在任何晶體中,兩個(gè)原子間的相互作
圖11?。?、B原子作用力F和
勢(shì)能W 與原子間距R的關(guān)系
用力或相互作用勢(shì)能與它們之間距離的關(guān)系在性質(zhì)上是相同的,如圖11所示。圖11(a)
表示原子間相互作用力F隨原子間距離R的變化規(guī)律。當(dāng)兩個(gè)原子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí),相互作
用力為零,當(dāng)兩原子靠近時(shí),原子間產(chǎn)生吸引力 (F<0),
并隨距離的縮短而增大。隨著距離的繼續(xù)縮短,到達(dá)R=
R1 時(shí),吸引力大。
實(shí)際金屬比上述現(xiàn)象復(fù)雜得多,因?yàn)楣I(yè)應(yīng)用的金屬主要是合金,而且是多元合金;原9
材料中存在多種多樣的雜質(zhì),有些雜質(zhì)的化學(xué)分析值雖然不高,甚至低于10-4數(shù)量級(jí),但
其原子數(shù)仍是驚人的;在熔化過(guò)程中,金屬與爐氣、熔劑、爐襯的相互作用還會(huì)吸收氣體帶
進(jìn)雜質(zhì),甚至帶入許多固、液體質(zhì)點(diǎn)。因此,實(shí)際金屬的液態(tài)結(jié)構(gòu)是非常復(fù)雜的。它也存在
著游動(dòng)原子集團(tuán)、空穴以及能量起伏,在原子集團(tuán)和空穴中溶有各種各樣的合金元素及雜質(zhì)
元素,由于化學(xué)鍵力和原子間結(jié)合力的不同,還存在著濃度起伏以至成分和結(jié)構(gòu)不同的游動(dòng)
原子集團(tuán)。