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?。痢ⅲ略幼饔昧Γ坪?/p>
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。
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
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。對于同一種合金,也可以用流動(dòng)性試樣研究各鑄造因素對其充型能力的影響。
五、鑄件的凝固時(shí)間
鑄件的凝固時(shí)間是指從液態(tài)金屬充滿型腔后至凝固完畢所需要的時(shí)間,
單位時(shí)間凝固層增長的厚度稱之為凝固速度。鑄件的凝固時(shí)間是確定工藝
參數(shù),獲得優(yōu)良質(zhì)量鑄件的重要依據(jù)。如在設(shè)計(jì)冒口和冷鐵時(shí)需要對鑄件的凝固時(shí)間進(jìn)行估
算,以保證冒口具有合適的尺寸和正確布置冷鐵。對于大型鑄件及生產(chǎn)線的流水作業(yè),也需
要對其凝固時(shí)間進(jìn)行估算。
1.理論推導(dǎo)
仍以無限大平板件為例,在溫度場推導(dǎo)的基礎(chǔ)上對凝固時(shí)間進(jìn)行簡化的理論推導(dǎo)。
由前述對無限大平板的溫度場中推導(dǎo)公式