這就意味著當(dāng)溫度升高,能量從W0→W1→W2→W3→W4 時,其間距 (振幅中心位置)將由
R0→R1→R2→R3→R4。也就是說,原子間距離將隨溫度的升高而增加,即產(chǎn)生熱膨脹。另
一方面,空穴的產(chǎn)生也是物體膨脹的原因之一。由于能量起伏,一些原子則可能越過勢壘跑
到原子之間的間隙中或金屬表面,而失去大量能量,在新的位置上作微小振動 (圖13)。
有機(jī)會獲得能量,又可以跑到新的位置上。如此下去,它可以在整個晶體中 “游動”,這個
過程稱為內(nèi)蒸發(fā)。原子離開點(diǎn)陣后,留下了自由點(diǎn)陣———空穴。
(2)鑄型性質(zhì)的影響 鑄件在鑄型中的凝固是因鑄型吸熱而進(jìn)行的。所以,任何鑄件的
凝固速度都受鑄型吸熱速度的支配。鑄型的吸熱速度越大,則鑄件的凝固速度越大,斷面上
的溫度場的梯度也就越大。鑄型的蓄熱系數(shù) (b2)越大,對鑄件的冷卻能力越強(qiáng),鑄件中的
溫度梯度就越大。鑄型預(yù)熱溫度越高,冷卻作用就越小,鑄件斷面上的溫度梯度也就越小。
(3)澆注條件的影響 液態(tài)金屬的澆注溫度很少超過液相線以上100℃,因此,金屬由
于過熱所得到的熱量比結(jié)晶潛熱要小得多,一般不大于凝固期間放出的總熱量的5%~6%。
但是,實驗證明,在砂型鑄造中非等到液態(tài)金屬的所有過熱量全部散失。
在鑄件斷度梯度相近的情況下,固液相區(qū)的寬度取決于鑄件合金的凝固溫度區(qū)間ΔtC 的大小。圖
8是三種不同碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的碳鋼在砂型和金屬型中凝固時測得的動態(tài)凝固曲線。可見,
碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,碳鋼的結(jié)晶溫度范圍在不斷擴(kuò)大,鑄件斷面的凝固區(qū)域隨之加寬。低
在砂型中的凝固近于逐層凝固方式,中碳鋼為中間凝固方式,高碳鋼近于體積凝固。
當(dāng)鑄件合金成分確定后,鑄件斷面固液相區(qū)的寬度則取決于鑄件中的溫度梯度。溫度梯
度較大時,固液相區(qū)的寬度較窄,則合金趨向于逐層凝固方式,反之依然。