3黏度對液態(tài)形成過程的影響
(1)對液態(tài)金屬流態(tài)的影響 流體的流態(tài)決定于雷諾
數(shù)Re。據(jù)流體力學(xué),臨界雷諾數(shù)Re臨等于2300,Re>2300
為紊流,
從以上二式得知,f層 ∝η,而f紊 ∝η0.2
??梢?,液態(tài)金屬的流動阻力在層流時受黏度的
影響遠(yuǎn)比在紊流時的大。液態(tài)金屬的動力黏度一般都大于水的動力黏度,但它們的運動黏度
和水的接近。所以,一般澆注情況下,液態(tài)金屬在澆注系統(tǒng)和型腔中的流動皆為紊流。在型
腔的細(xì)薄部分,或在充型的后期,由于流速顯著下降,才呈層流流動。
鑄件凝固過程中,許多物理參數(shù)都是與溫度密切相關(guān)的。因此,研究金屬液態(tài)成型過程
的凝固現(xiàn)象最主要的就是解決不同時刻,鑄型和鑄件中溫度場的變化。根據(jù)鑄件溫度場,
能預(yù)計其凝固過程中斷面上各時刻的凝固區(qū)域大小及變化,凝固速度,凝固時間,縮松和
孔的傾向等參數(shù),為正確設(shè)計工藝結(jié)構(gòu)及參數(shù)提供科學(xué)的依據(jù),從而改善鑄件組織及提高
性能。
研究鑄件溫度場的方法有:實測法、數(shù)學(xué)解析法和數(shù)值模擬法等。數(shù)學(xué)解析方法是利用
用數(shù)學(xué)方法研究鑄件和鑄型的傳熱,主要目的是利用傳熱學(xué)的理論。
這些雜質(zhì)往往不只是一種,而是多種多樣的,它們在液體中不會很均勻地分布。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)。下面先就一個最簡單的模型作一分析,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 (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,在游動集團(tuán)中有的A種原子多,有的B種原子多,即游動集團(tuán)之間存在著成分不均勻性,稱為 “濃度起伏”。