液壓C型鋼機

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當使表面增加ΔＳ面積時，外界對系統(tǒng)所

做的功為ΔＷ＝σΔＳ。外界所做的功僅用于抵抗表面張力而使系統(tǒng)表面積增大所消耗的能量。

該功的大小等于系統(tǒng)自由能的增量，即

ΔＷ＝σΔＳ＝ΔＦσ＝ΔＦΔＳ（１１１）

由此可知，表面自由能即單位面積上的自由能。由于表面自由能可表達為力與位移的乘

積，因此，［σ］＝Ｊｍ２＝Ｎ·ｍｍ２ ＝Ｎｍ

這樣，σ又可理解為物體表面單位長度上作用著的力，即表面張力。表面自由能與表面

張力在數(shù)值上是相同的，它們是從不同角度描述了同一現(xiàn)象。但在習慣上往往都采用表

面張力這個名詞。

實際金屬比上述現(xiàn)象復雜得多，因為工業(yè)應用的金屬主要是合金，而且是多元合金；原９

材料中存在多種多樣的雜質(zhì)，有些雜質(zhì)的化學分析值雖然不高，甚至低于１０－４數(shù)量級，但

其原子數(shù)仍是驚人的；在熔化過程中，金屬與爐氣、熔劑、爐襯的相互作用還會吸收氣體帶

進雜質(zhì)，甚至帶入許多固、液體質(zhì)點。因此，實際金屬的液態(tài)結(jié)構(gòu)是非常復雜的。它也存在

著游動原子集團、空穴以及能量起伏，在原子集團和空穴中溶有各種各樣的合金元素及雜質(zhì)

元素，由于化學鍵力和原子間結(jié)合力的不同，還存在著濃度起伏以至成分和結(jié)構(gòu)不同的游動

原子集團。

（１）鑄型的蓄熱系數(shù)　鑄型的蓄熱系數(shù)ｂ２ （ｂ２＝ ｃ２ρ２λ槡２）表示鑄型從其中的金屬中吸

取并儲存于本身中熱量的能力。蓄熱系數(shù)ｂ２

越大，鑄型的激冷能力就越強，金屬液于其中

保持液態(tài)的時間就越短，充型能力下降。金屬型鑄造中，經(jīng)常采用涂料調(diào)整其蓄熱系數(shù)ｂ２

。

為使金屬型澆口和冒口中的金屬液緩慢冷卻，常在一般的涂料中加入ｂ２

很小的石棉粉。

（２）鑄型的溫度　預熱鑄型能減小金屬與鑄型的溫差，從而提高其充型能力。例如，在

金屬型中澆注鋁合金鑄件，將鑄型溫度由３４０℃提高到５２０℃，在相同的澆注溫度 （７６０℃）

下，螺旋線長度由５２５ｍｍ增加到９５０ｍｍ。在熔模鑄造中，為得到清晰的鑄件輪廓，可將型

殼焙燒到８００℃以上進行澆注或利用型殼焙燒剛結(jié)束的高溫余熱進行澆注。