这些杂质往往不只是一种,而是多种多样的,它们在液体中不会很均匀地分布。它们的存在方式也是不同的,有的以溶质方式,有的与其他原子形成某些化合物 (液态、固态或气态的夹杂物)。下面先就一个最简单的模型作一分析,假定液体中只存在一种杂质原子。当金属中存在第二种原子时 (如合金),情况就复杂多了。由于同种元素及不同元素之间的原子间结合力是不同的,结合力较强的原子容易聚集在一起,把别的原子排挤到别处。因此,在游动集团中有的A种原子多,有的B种原子多,即游动集团之间存在着成分不均匀性,称为 “浓度起伏”。
3黏度对液态形成过程的影响
(1)对液态金属流态的影响 流体的流态决定于雷诺
数Re。据流体力学,临界雷诺数Re临等于2300,Re>2300
为紊流,
从以上二式得知,f层 ∝η,而f紊 ∝η0.2
。可见,液态金属的流动阻力在层流时受黏度的
影响远比在紊流时的大。液态金属的动力黏度一般都大于水的动力黏度,但它们的运动黏度
和水的接近。所以,一般浇注情况下,液态金属在浇注系统和型腔中的流动皆为紊流。在型
腔的细薄部分,或在充型的后期,由于流速显著下降,才呈层流流动。
(1)铸型的蓄热系数 铸型的蓄热系数b2 (b2= c2ρ2λ槡2)表示铸型从其中的金属中吸
取并储存于本身中热量的能力。蓄热系数b2
越大,铸型的激冷能力就越强,金属液于其中
保持液态的时间就越短,充型能力下降。金属型铸造中,经常采用涂料调整其蓄热系数b2
。
为使金属型浇口和冒口中的金属液缓慢冷却,常在一般的涂料中加入b2
很小的石棉粉。
(2)铸型的温度 预热铸型能减小金属与铸型的温差,从而提高其充型能力。例如,在
金属型中浇注铝合金铸件,将铸型温度由340℃提高到520℃,在相同的浇注温度 (760℃)
下,螺旋线长度由525mm增加到950mm。在熔模铸造中,为得到清晰的铸件轮廓,可将型
壳焙烧到800℃以上进行浇注或利用型壳焙烧刚结束的高温余热进行浇注。