二、影響充型能力的因素及提高充型能力的措施
影響充型能力的因素是通過(guò)兩個(gè)途徑發(fā)生作用的:影響金屬與鑄型之間熱交換條件,而
改變金屬液的流動(dòng)時(shí)間;影響金屬液在鑄型中的水力學(xué)條件,而改變金屬液的流速。影響液
態(tài)金屬充型能力的因素是很多的,為便于分析,將所有的因素歸納為如下四類:
1金屬性質(zhì)方面的因素
這類因素是內(nèi)因,決定了金屬本身的流動(dòng)能力———流動(dòng)性。
(1)合金的化學(xué)成分 合金的化學(xué)成分決定了結(jié)晶溫度范圍,因此合金的流動(dòng)性與其成
分之間存在著一定的規(guī)律性。在流動(dòng)性曲線上,對(duì)應(yīng)著純金屬、共晶成分和金屬間化合物的
地方出現(xiàn)大值,而隨結(jié)晶溫度范圍的增加,流動(dòng)性下降,且在大結(jié)晶溫度范圍附近出現(xiàn)
小值 (如圖118、圖119所示)。
采用某一種結(jié)構(gòu)的流動(dòng)性試樣,改變型砂的水分、煤粉含量、澆注溫度、直澆道高度等因素中
的一個(gè)因素,以判斷該變動(dòng)因素對(duì)充型能力的影響。各種測(cè)定合金流動(dòng)性的試樣都可用以測(cè)
定合金的充型能力。
流動(dòng)性試樣的類型很多,如螺旋形、球形、U形、楔形、豎琴形、真空試樣 (即用真
空吸鑄法)等。在生產(chǎn)和科學(xué)研究中應(yīng)用最多的是螺旋形試樣,如圖116所示,其優(yōu)點(diǎn)是
靈敏度高、對(duì)比形象、可供金屬液流動(dòng)相當(dāng)長(zhǎng)的距離 (如15m),而鑄型的輪廓尺寸并不太
大。缺點(diǎn)是金屬流線彎曲,沿途阻力損失較大,流程越長(zhǎng),散熱越多。
對(duì)于結(jié)晶溫度范圍較寬的合金,散失一部分
(約20%)潛熱后,晶粒就連成網(wǎng)絡(luò)而阻塞流動(dòng),
大部分結(jié)晶潛熱的作用不能發(fā)揮,所以對(duì)流動(dòng)性影
響不大。但是,也有例外的情況,當(dāng)初生晶為非金
屬,或者合金能在液相線溫度以下以液固混合狀
態(tài),在不大的壓力下流動(dòng)時(shí),結(jié)晶潛熱則可能是個(gè)
重要的因素。例如,在相同的過(guò)熱度下AlSi合金的流動(dòng)性,在共晶成分處并非大值,而
在過(guò)共晶區(qū)里繼續(xù)增加 (圖121),就是因?yàn)槌跎柘嗍潜容^規(guī)整的塊狀晶體,且具有較小
的機(jī)械強(qiáng)度,不形成堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò),能夠以液固混合狀態(tài)在液相線溫度以下流動(dòng)。