(5)表面張力 表面張力對(duì)薄壁鑄件、鑄件的細(xì)薄
部分和棱角的成型有影響。型腔越細(xì)薄,棱角的曲率半
徑越小,表面張力的影響越大。為克服附加壓力的阻礙,
必須在正常的充型壓頭上增加一個(gè)附加壓頭h。
因此,為提高液態(tài)金屬的充型能力,在金屬方面可
采取以下措施。
(1)正確選擇合金的成分 在不影響鑄件使用性能的情況下,可根據(jù)鑄件大小,厚薄和
鑄型性質(zhì)等因素,將合金成分調(diào)整到實(shí)際共晶成分附近,或選用結(jié)晶溫度范圍小的合金。對(duì)
某些合金進(jìn)行變質(zhì)處理使晶粒細(xì)化,也有利于提高其充型能力。
而是在鑄件最后凝固的部位留下集中的縮孔,如圖136所示。由于集中縮孔容易消除 (如設(shè)置冒口),一般認(rèn)為這類合金
的補(bǔ)縮性良好。在板狀和棒狀鑄件上會(huì)出現(xiàn)中心線縮孔。這類合金鑄件在凝固過(guò)程中,當(dāng)收
縮受阻而產(chǎn)生晶間裂紋時(shí),也容易得到金屬液的充填,使裂紋愈合,所以鑄件的熱裂傾向
性小。
寬結(jié)晶溫度范固的合金 (如高碳鋼、球墨鑄鐵、鋁銅合金、鋁鎂合金、鎂合金等)鑄件
圖137 體積凝固方式的縮松的凝固區(qū)域?qū)?,液態(tài)金屬的過(guò)冷很小,容易發(fā)展成為樹(shù)枝發(fā)達(dá)
的粗大等軸晶組織。當(dāng)粗大的等軸晶相互連接以后 (固相約占
70%),便將尚未凝固的液態(tài)金屬分割為一個(gè)個(gè)互不溝通的溶池,最后在鑄件中形成分散性的縮孔即縮松。
當(dāng)dσdt<0,即溶質(zhì)濃度增加,引起表面張力減少時(shí),Γ>0,為正吸附。dσdt>0,即溶質(zhì)
增加,引起表面張力增大時(shí),Γ<0,為負(fù)吸附。由此可知,所謂正吸附就是溶質(zhì)元素
面上的濃度大于在液體內(nèi)部的濃度,負(fù)吸附則是溶質(zhì)元素在表面上的濃度小于在內(nèi)部的
。因此,表面活性物質(zhì)具有正吸附作用;而非表面活性物質(zhì)具有負(fù)吸附作用。
溶質(zhì)的原子體積大于溶劑的原子體積時(shí),由于它對(duì)溶劑晶格的歪曲,使勢(shì)能增加。但
系統(tǒng)總是向減小自由能方向自發(fā)進(jìn)行,因而,這些體積較大的原子總是傾向于被排擠到
,在表面富集———正吸附。由于這些原子體積大,表面張力低,使整個(gè)系統(tǒng)的表面張力
。這也可以用表面層原子受力不對(duì)稱性程度加以解釋。