因此,實(shí)際金屬和合金的液體結(jié)構(gòu)中存在著兩種起伏:一種是能
量起伏,表現(xiàn)為各個(gè)原子間能量的不同和各個(gè)原子集團(tuán)間尺寸的不同;另一種是濃度起伏,
表現(xiàn)為各個(gè)原子集團(tuán)之間成分的不同。
如果AB原子間的結(jié)合力較強(qiáng),則足以在液體中形成新的化學(xué)鍵,在熱運(yùn)動(dòng)的作用下,
出現(xiàn)時(shí)而化合,時(shí)而分解的分子,也可稱為臨時(shí)的不穩(wěn)定化合物,或者在低溫時(shí)化合,在高
溫時(shí)分解。例如,硫在鐵液中高溫時(shí)可以完全溶解,而在較低溫度下則可能析出FeS。當(dāng)
AB原子間或同類原子間結(jié)合非常強(qiáng)時(shí),則可以形成比較強(qiáng)而穩(wěn)定的結(jié)合,在液體中就出現(xiàn)
新的固相 (如氧在鋁中形成Al2O3,氧與鐵中的硅形成SiO2 等)或氣相。
(2)結(jié)晶潛熱 結(jié)晶潛熱約占液態(tài)金屬熱含量的85%~90%,但是,它對不同類型合
圖120 純金屬流動(dòng)性
(金屬型中澆注,試樣斷面積110mm
2)金的流動(dòng)性影響是不同的。純金屬和共晶成分的合
金在固定溫度下凝固,在一般的澆注條件下,結(jié)晶
潛熱的作用能夠發(fā)揮,是估計(jì)流動(dòng)性的一個(gè)重要因
素。凝固過程中釋放的潛熱越多,則凝固進(jìn)行得越
緩慢,流動(dòng)性就越好。將具有相同過熱度的純金屬
澆入冷的金屬型試樣中,其流動(dòng)性與結(jié)晶潛熱相對
應(yīng):Pb的流動(dòng)性最差,Al的流動(dòng)性好,Zn、Sb、
Cd、Sn依次居于中間,如圖120所示。
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(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”。