3表面张力引起的附加压力
假设液体中有一半径为r的球形气泡,
由于液体表面张力造成了指向内部的力p
(图113)。若将球的体积增大ΔV,则必须
克服阻力p而对它做功:ΔW=pΔV。而
这一所做之功变为表面积增大后的表面自
由能增量:ΔF=σΔS(ΔS为球体增大之表面积)
由此可见,因表面张力而造成的附加压力p的大小与曲率半径r成反比。则r1=r2=r。附加压力p也称拉普拉斯压力。
如液面凸起 (不润湿),附加压力为正值,液面下凹 (润湿),附加压力为负值,如图
4所示。造型材料一般不被液态金属润湿,即θ>90°(θ为润湿角)。故液态金属在铸型
道内的表面是凸起的,如图115所示,此时产生指向内部的附加压力。
晶体中每个原子皆在平衡位置附近振动 (即所谓热振
动),温度升高时振动能量增加,振动频率和振幅加大。
以双原子为模型 (图12),假设左边的原子在坐标原点被
固定,而右边的原子是自由的。当温度升高时,右边自由
振动原子的振幅增大,此时,若该原子以R0 为原点作简谐振动,则其平衡位置仍是R0,这
样就不会发生膨胀。但势能曲线向右是水平渐近线,向左是垂直渐近线,是极不对称的。
(2)合理的熔炼工艺 正确选择原材料,去除金属上的锈蚀,油污,熔剂烘干,在熔炼
程中尽量使金属液不接触或少接触有害气体;对某些合金充分脱氧或精炼去气,减少其中
非金属夹杂物和气体。多次熔炼的铸铁和废钢,由于其中含有较多的气体,应尽量减少用
;采用 “高温出炉,低温浇注”工艺等。
2铸型性质方面的因素
铸型的阻力影响金属液的充型速度,铸型与金属的热交换强度影响金属液保持流动的时
。所以,铸型性质方面的因素对金属液的充型能力有重要的影响。同时,通过调整铸型性
来改善金属的充型能力,也往往能得到较好的效果。