表面活性元素在金屬表面富集,當(dāng)接近熔點(diǎn)時(shí)尤為顯著。因?yàn)樵谌埸c(diǎn)附近的液體中有大
的原子集團(tuán),它們對(duì)體積大的原子的排擠也就越明顯。但是溫度升高時(shí),原子排列的不規(guī)
性增加,溶質(zhì)和溶劑容易均勻混合,而削弱了表面富集現(xiàn)象。因而,隨著溫度的升高,表
張力反而有所增大,到一定溫度后,表面張力又降低。
原子體積很小的C、O、S等元素,在金屬中容易間隙到晶格中,也使晶格歪曲,勢(shì)能
加,也被排擠到金屬表面,成為表面活性元素。由于這些元素的自由電子很少,表面張力
,也會(huì)使金屬的表面張力降低。圖112所示為鎂合金中加入第二組元后表面張力的變化
液態(tài)成型 (鑄造)是將熔化成液態(tài)的金屬澆入鑄型后一次制成需要形狀和性能的零件。
屬由液態(tài)→固態(tài)的凝固過(guò)程中的一些現(xiàn)象,如結(jié)晶、溶質(zhì)的傳輸、晶體長(zhǎng)大、氣體溶解和
出、非金屬夾雜物的形成、金屬體積變化等都與液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)及其物理性質(zhì)有關(guān)。因此,
解液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)及其性質(zhì),是控制鑄件形成過(guò)程的必要基礎(chǔ)。
由于它與鑄型的接觸表面積相對(duì)較小,熱量散失比較緩慢,則充型能力較高。
鑄件的壁越薄,折算厚度就越小,就越不容易被充滿。另一方面,鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、厚薄部分
過(guò)渡面多,則型腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜,流動(dòng)阻力大,鑄型的充填就困難。
這些雜質(zhì)往往不只是一種,而是多種多樣的,它們?cè)谝后w中不會(huì)很均勻地分布。它們的存在方式也是不同的,有的以溶質(zhì)方式,有的與其他原子形成某些化合物 (液態(tài)、固態(tài)或氣態(tài)的夾雜物)。下面先就一個(gè)最簡(jiǎn)單的模型作一分析,假定液體中只存在一種雜質(zhì)原子。當(dāng)金屬中存在第二種原子時(shí) (如合金),情況就復(fù)雜多了。由于同種元素及不同元素之間的原子間結(jié)合力是不同的,結(jié)合力較強(qiáng)的原子容易聚集在一起,把別的原子排擠到別處。因此,在游動(dòng)集團(tuán)中有的A種原子多,有的B種原子多,即游動(dòng)集團(tuán)之間存在著成分不均勻性,稱為 “濃度起伏”。