1充型能力的概念
液態(tài)金屬充滿鑄型型腔,獲得形狀完整、輪廓清晰的鑄件的能力,稱為液態(tài)金屬充填鑄
型的能力,簡(jiǎn)稱液態(tài)金屬的充型能力。實(shí)踐證明,同一種金屬用不同的鑄造方法,所能鑄造
的鑄件壁厚不同。同樣的鑄造方法,由于金屬不同,所能得到的壁厚也不同,如表
14所示。液態(tài)金屬的充型能力首先取決于金屬本身的流動(dòng)能力,同時(shí)又受外界條件,如鑄
型性質(zhì)、澆注條件,鑄件結(jié)構(gòu)等因素的影響,是各種因素的綜合反映。
液態(tài)金屬本身的流動(dòng)能力,稱為 “流動(dòng)性”,是金屬的鑄造性能之一,與金屬的成分、
溫度、雜質(zhì)含量,及其物理性質(zhì)有關(guān)。金屬的流動(dòng)性對(duì)于排出其中的氣體、夾雜物和凝固時(shí)
的補(bǔ)縮、裂紋的防止都非常重要。
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。
二、影響充型能力的因素及提高充型能力的措施
影響充型能力的因素是通過(guò)兩個(gè)途徑發(fā)生作用的:影響金屬與鑄型之間熱交換條件,而
改變金屬液的流動(dòng)時(shí)間;影響金屬液在鑄型中的水力學(xué)條件,而改變金屬液的流速。影響液
態(tài)金屬充型能力的因素是很多的,為便于分析,將所有的因素歸納為如下四類:
1金屬性質(zhì)方面的因素
這類因素是內(nèi)因,決定了金屬本身的流動(dòng)能力———流動(dòng)性。
(1)合金的化學(xué)成分 合金的化學(xué)成分決定了結(jié)晶溫度范圍,因此合金的流動(dòng)性與其成
分之間存在著一定的規(guī)律性。在流動(dòng)性曲線上,對(duì)應(yīng)著純金屬、共晶成分和金屬間化合物的
地方出現(xiàn)大值,而隨結(jié)晶溫度范圍的增加,流動(dòng)性下降,且在大結(jié)晶溫度范圍附近出現(xiàn)
小值 (如圖118、圖119所示)。