制造龍骨機(jī)械

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四、鑄件的凝固方式

１凝固區(qū)域及其結(jié)構(gòu)

鑄件在凝固過程中，除純金屬和共晶成分合金外，斷面上一般都存在三個區(qū)域，即固相

區(qū)、凝固區(qū)和液相區(qū)。鑄件的質(zhì)量與凝固區(qū)域有密切關(guān)系。

圖１３２　凝固區(qū)域結(jié)構(gòu)示意圖

圖１３２是凝固區(qū)域結(jié)構(gòu)的示意圖 （另一半與之

對稱）。凝固區(qū)域又可劃分為兩個部分。液相占優(yōu)

勢的液固部分和固相占優(yōu)勢的固液部分。在液固部

分中，晶體處于懸浮狀態(tài)而未連成一片，液相可以

自由移動。用傾出法做實驗時，晶體能夠隨同液態(tài)

金屬一起被傾出。

（３）鑄型中的氣體　鑄型有一定的發(fā)氣能力，能在金屬液與鑄型之間形成氣膜，可減小

的摩擦阻力，有利于充型。

根據(jù)實驗，濕型中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于６％的水和小于７％的煤粉時，液態(tài)金屬的充型能

高，高于此值時型腔中氣體反壓力增大，充型能力下降，如圖１２２所示。型腔中氣體

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反壓力較大的情況下，金屬液可能澆不進(jìn)去，或者澆

口杯、頂冒口中出現(xiàn)翻騰現(xiàn)象，甚至飛濺出來傷人。

所以，鑄型中的氣體對充型能力影響很大。

 可以看到，液態(tài)鋁中的原子的排列在幾個原子間距的小范圍內(nèi)，與其固態(tài)鋁原子的排列

圖１５?。罚埃啊鏁r液態(tài)Ａｌ中原子分布曲線

［當(dāng)ｒ→∞時，ρ（ｒ）→ρ０，表示

較大體積中的原子平均密度

（相當(dāng)于非晶態(tài)材料）］

方式基本一致，呈現(xiàn)出一定的有規(guī)則排列；而距離遠(yuǎn)的原子

排列就不同于固態(tài)了，表現(xiàn)為無序狀態(tài)。這也是液態(tài)金屬結(jié)

構(gòu)的主要特征，稱之為 “近程有序”、“遠(yuǎn)程無序”結(jié)構(gòu)。

（３）液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)的理論模型　對液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)的理

論描述至今還沒有一個公認(rèn)的、系統(tǒng)的、科學(xué)的模型。以

下就幾類典型模型做簡要介紹。