2流動(dòng)性的測定
由于影響液態(tài)金屬充型能力的因素很多 (后述),在工程應(yīng)用及研究中,不能籠統(tǒng)地對(duì)
各種合金在不同的鑄造條件下的充型能力進(jìn)行比較。通常用相同實(shí)驗(yàn)條件下所測得的合金流
動(dòng)性表示合金的充型能力。因此,可以認(rèn)為合金的流動(dòng)性是在確定條件下的充型能力。液態(tài)
金屬的流動(dòng)性是用澆注 “流動(dòng)性試樣”的方法衡量的。在實(shí)際中,是將試樣的結(jié)構(gòu)和鑄型性
質(zhì)固定不變,在相同的澆注條件下,例如在液相線以上相同的過熱度或在同一的澆注溫度
下,澆注各種合金的流動(dòng)性試樣,以試樣的長度或以試樣某處的厚薄程度表示該合金的流動(dòng)
性。對(duì)于同一種合金,也可以用流動(dòng)性試樣研究各鑄造因素對(duì)其充型能力的影響。
1金屬晶體中的原子結(jié)合、加熱膨脹、熔化
晶體的結(jié)構(gòu)和性能主要決定于組成晶體的原子結(jié)構(gòu)和它們之間的相互作用力與熱運(yùn)動(dòng)。
各種不同的晶體其結(jié)合力的類型和大小是不同的。但是在任何晶體中,兩個(gè)原子間的相互作
圖11?。?、B原子作用力F和
勢能W 與原子間距R的關(guān)系
用力或相互作用勢能與它們之間距離的關(guān)系在性質(zhì)上是相同的,如圖11所示。圖11(a)
表示原子間相互作用力F隨原子間距離R的變化規(guī)律。當(dāng)兩個(gè)原子相距無窮遠(yuǎn)時(shí),相互作
用力為零,當(dāng)兩原子靠近時(shí),原子間產(chǎn)生吸引力 (F<0),
并隨距離的縮短而增大。隨著距離的繼續(xù)縮短,到達(dá)R=
R1 時(shí),吸引力大。
鑄件凝固過程中,許多物理參數(shù)都是與溫度密切相關(guān)的。因此,研究金屬液態(tài)成型過程
的凝固現(xiàn)象最主要的就是解決不同時(shí)刻,鑄型和鑄件中溫度場的變化。根據(jù)鑄件溫度場,
能預(yù)計(jì)其凝固過程中斷面上各時(shí)刻的凝固區(qū)域大小及變化,凝固速度,凝固時(shí)間,縮松和
孔的傾向等參數(shù),為正確設(shè)計(jì)工藝結(jié)構(gòu)及參數(shù)提供科學(xué)的依據(jù),從而改善鑄件組織及提高
性能。
研究鑄件溫度場的方法有:實(shí)測法、數(shù)學(xué)解析法和數(shù)值模擬法等。數(shù)學(xué)解析方法是利用
用數(shù)學(xué)方法研究鑄件和鑄型的傳熱,主要目的是利用傳熱學(xué)的理論。