一般來說,狀態(tài)
圖上具有較穩(wěn)定的化合物的合金,在一定的成分范圍內(nèi)熔化以后,這種化合物不易分解,即
在液態(tài)中容易保留相近成分的原子集團。
有些熔點較低而在金屬中固溶能力很低的元素,同類原子間 (BB)的結(jié)合力比金屬
(AA)及其與金屬的原子結(jié)合力 (AB)也較小時 (不形成化合物),則AA原子易聚集在
一起,而把B原子排擠在原子集團外圍和液體的界面上,如同吸附在其表面一樣。但當這
種元素的加入量較大時,則也可以被排擠在一起形成BB原子集團,甚至形成液體的分層。
五、鑄件的凝固時間
鑄件的凝固時間是指從液態(tài)金屬充滿型腔后至凝固完畢所需要的時間,
單位時間凝固層增長的厚度稱之為凝固速度。鑄件的凝固時間是確定工藝
參數(shù),獲得優(yōu)良質(zhì)量鑄件的重要依據(jù)。如在設計冒口和冷鐵時需要對鑄件的凝固時間進行估
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
要對其凝固時間進行估算。
1.理論推導
仍以無限大平板件為例,在溫度場推導的基礎上對凝固時間進行簡化的理論推導。
由前述對無限大平板的溫度場中推導公式
該位置的原子數(shù)密度等于整體液體系統(tǒng)的平均數(shù)密度
ρ0。對于氣體,由于
其粒子的統(tǒng)計分布的平均性,其偶分布函數(shù)g(r)在任何位置均相等,g(r)=1。晶態(tài)固體
因原子以特定方式周期排列,其g(r)以相應規(guī)律呈孤立的若干尖銳峰。液體的g(r)出現(xiàn)
若干漸衰的鈍化峰直至幾個原子間距后趨向g(r)=1,表明液體的原子集團 (短程有序的局
域范圍)半徑只有幾個原子間距大小。非晶固體的g(r)與液體相似。對于液體,對應于
g(r)峰的位置,r=r1 表示參考原子至其周圍第配位層各原子的平均原子間距,由
于衍射所獲得的g(r)具有統(tǒng)計平均意義,r1 也表示某液體的平均原子間距。