1充型能力的概念
液态金属充满铸型型腔,获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力,称为液态金属充填铸
型的能力,简称液态金属的充型能力。实践证明,同一种金属用不同的铸造方法,所能铸造
的铸件壁厚不同。同样的铸造方法,由于金属不同,所能得到的壁厚也不同,如表
14所示。液态金属的充型能力首先取决于金属本身的流动能力,同时又受外界条件,如铸
型性质、浇注条件,铸件结构等因素的影响,是各种因素的综合反映。
液态金属本身的流动能力,称为 “流动性”,是金属的铸造性能之一,与金属的成分、
温度、杂质含量,及其物理性质有关。金属的流动性对于排出其中的气体、夹杂物和凝固时
的补缩、裂纹的防止都非常重要。
当dσdt<0,即溶质浓度增加,引起表面张力减少时,Γ>0,为正吸附。dσdt>0,即溶质
增加,引起表面张力增大时,Γ<0,为负吸附。由此可知,所谓正吸附就是溶质元素
面上的浓度大于在液体内部的浓度,负吸附则是溶质元素在表面上的浓度小于在内部的
。因此,表面活性物质具有正吸附作用;而非表面活性物质具有负吸附作用。
溶质的原子体积大于溶剂的原子体积时,由于它对溶剂晶格的歪曲,使势能增加。但
系统总是向减小自由能方向自发进行,因而,这些体积较大的原子总是倾向于被排挤到
,在表面富集———正吸附。由于这些原子体积大,表面张力低,使整个系统的表面张力
。这也可以用表面层原子受力不对称性程度加以解释。
二、影响充型能力的因素及提高充型能力的措施
影响充型能力的因素是通过两个途径发生作用的:影响金属与铸型之间热交换条件,而
改变金属液的流动时间;影响金属液在铸型中的水力学条件,而改变金属液的流速。影响液
态金属充型能力的因素是很多的,为便于分析,将所有的因素归纳为如下四类:
1金属性质方面的因素
这类因素是内因,决定了金属本身的流动能力———流动性。
(1)合金的化学成分 合金的化学成分决定了结晶温度范围,因此合金的流动性与其成
分之间存在着一定的规律性。在流动性曲线上,对应着纯金属、共晶成分和金属间化合物的
地方出现大值,而随结晶温度范围的增加,流动性下降,且在大结晶温度范围附近出现
小值 (如图118、图119所示)。