一、液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)
人們對(duì)液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)滯后于固體金屬,這是因?yàn)樗且砸后w這樣一個(gè)無(wú)序體系作
為研究對(duì)象。近年來(lái),利用X射線(xiàn)、電子和中子衍射及同步輻射技術(shù)得到液態(tài)金屬及合金
直接的結(jié)構(gòu)信息,促進(jìn)了液體金屬物理研究的不斷深入。通過(guò)兩種方法可以研究金屬的液態(tài)
結(jié)構(gòu)。一種是間接方法,即通過(guò)固→液態(tài)、固→氣態(tài)轉(zhuǎn)變后一些物理性質(zhì)的變化判斷液態(tài)的
原子結(jié)合狀況,另一種是較為直接的方法,即通過(guò)液態(tài)金屬的X射線(xiàn)或中子線(xiàn)的結(jié)構(gòu)分析
研究液態(tài)的原子排列情況。在了解液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)之前,有必要對(duì)金屬晶體的原子結(jié)合、加
熱膨脹及熔化過(guò)程加以闡述。
二、黏滯性及其對(duì)成型過(guò)程的影響
1黏滯性的本質(zhì)
液態(tài)金屬的黏滯性 (也稱(chēng)黏度)對(duì)其充型過(guò)程、液態(tài)金屬中的氣體及非金屬夾雜物的排
除、一次結(jié)晶的形態(tài)、偏析的形成等,都有直接或間接的作用。
如圖17所示,當(dāng)外力F(x)作用于液體表面時(shí),由于質(zhì)點(diǎn)間作用力引起的內(nèi)摩擦力,
使得最表面的一層移動(dòng)速度大于第二層,而第二層的移動(dòng)速度大于第三層。
由式(15)可知,黏度與δ
3 成反比,與正比。能反映了原子間結(jié)合力
的強(qiáng)弱,而原子間距離也與結(jié)合力有關(guān)。因此,黏滯性的本質(zhì)是質(zhì)點(diǎn)間 (原子間)結(jié)合力的大小。
(2)合理的熔煉工藝 正確選擇原材料,去除金屬上的銹蝕,油污,熔劑烘干,在熔煉
程中盡量使金屬液不接觸或少接觸有害氣體;對(duì)某些合金充分脫氧或精煉去氣,減少其中
非金屬夾雜物和氣體。多次熔煉的鑄鐵和廢鋼,由于其中含有較多的氣體,應(yīng)盡量減少用
;采用 “高溫出爐,低溫澆注”工藝等。
2鑄型性質(zhì)方面的因素
鑄型的阻力影響金屬液的充型速度,鑄型與金屬的熱交換強(qiáng)度影響金屬液保持流動(dòng)的時(shí)
。所以,鑄型性質(zhì)方面的因素對(duì)金屬液的充型能力有重要的影響。同時(shí),通過(guò)調(diào)整鑄型性
來(lái)改善金屬的充型能力,也往往能得到較好的效果。