距離再縮短時(shí),吸引力又逐漸減小,
到R=R0時(shí),相互作用力等于零 (F=0),此時(shí)達(dá)到平衡,
R0 為平衡距離。當(dāng)距離小于平衡距離R0 時(shí),出現(xiàn)排斥力
(P>0),并隨距離的繼續(xù)縮短而迅速增大。作用力F是由
引力和斥力構(gòu)成的合力。吸引力是異性電荷間的庫(kù)侖引
力;排斥力是同性電荷之間的斥力和。兩個(gè)原子的相互作
用勢(shì)能W (R)的曲線如圖11(b)所示,可見(jiàn)在R=R0
時(shí),對(duì)應(yīng)于能量的極小值,狀態(tài)穩(wěn)定。這說(shuō)明,原子之間
傾向于保持一定的間距,這就是在一定條件下,金屬中的
原子具有一定排列的原因。
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減小鑄型中氣體反壓力的途徑有兩條。一條是適當(dāng)?shù)托蜕爸械暮亢桶l(fā)氣物質(zhì)的含量,亦即減小
砂型的發(fā)氣性;另一條途徑是提高砂型的透氣性,在砂型上扎通氣孔,或在離澆注端最遠(yuǎn)或高部位設(shè)通
氣冒口,增加砂型的排氣能力。
3澆注條件方面的因素
(1)澆注溫度 澆注溫度對(duì)液態(tài)金屬的充型能力
有決定性的影響。澆注溫度越高,充型能力越好。在
一定溫度范圍內(nèi),充型能力隨澆注溫度的提高而直線
上升。超過(guò)某界限后,由于金屬吸氣多,氧化嚴(yán)重,充型能力的提高幅度越來(lái)越小。對(duì)于薄
壁鑄件或流動(dòng)性差的合金,利用提高澆注溫度改善充型能力的措施,在生產(chǎn)中經(jīng)常采用,也
比較方便。但是,隨著澆注溫度的提高,鑄件一次結(jié)晶組織粗大,容易產(chǎn)生縮孔、縮松、粘
砂、裂紋等缺陷,因此必須綜合考慮,謹(jǐn)慎使用。
3厚壁金屬型中的凝固
當(dāng)金屬型的涂料層很薄時(shí),厚壁金屬型中凝固金屬和鑄型的熱阻都不可忽略,因而
都存在明顯的溫度梯度。由于此時(shí)金屬鑄型界面的熱阻相對(duì)很小,可忽略不計(jì),則鑄
型內(nèi)表面和鑄件表面溫度相同。可以認(rèn)為,厚壁金屬型中的凝固傳熱為兩個(gè)相連接的
半無(wú)限大物體的傳熱,整個(gè)系統(tǒng)的傳熱過(guò)程取決于鑄件和鑄型的熱物理性質(zhì),其溫度
分布如圖127所示。
4水冷金屬型中的凝固
在水冷金屬型中,是通過(guò)控制冷卻水溫度和流量使鑄型溫度保持近似恒定 (t2F=t20),
在不考慮金屬鑄型界面熱阻的情況下,凝固金屬表面溫度等于鑄型溫度 (t1F=t20)。在這
種情況下,凝固傳熱的主要熱阻是凝固金屬的熱阻,鑄件中有較大的溫度梯度。系統(tǒng)的溫度
分布如圖128所示。