距离再缩短时,吸引力又逐渐减小,
到R=R0时,相互作用力等于零 (F=0),此时达到平衡,
R0 为平衡距离。当距离小于平衡距离R0 时,出现排斥力
(P>0),并随距离的继续缩短而迅速增大。作用力F是由
引力和斥力构成的合力。吸引力是异性电荷间的库仑引
力;排斥力是同性电荷之间的斥力和。两个原子的相互作
用势能W (R)的曲线如图11(b)所示,可见在R=R0
时,对应于能量的极小值,状态稳定。这说明,原子之间
倾向于保持一定的间距,这就是在一定条件下,金属中的
原子具有一定排列的原因。
2.铸件的凝固方式
一般将铸件的凝固方式分为三种类型。逐层凝固方式、体积凝固方式 (或称糊状凝固方
式)和中间凝固方式。铸件的凝固方式取决于凝固区域的宽度。
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T1 和T2 是铸件断面上两个不同时刻的温度场。
从图中可观察到,恒温下结晶的金属,在凝固过程中其铸件断面上的凝固区域宽度等于
零。断面上的固体和液体由一条界线 (凝固前沿)清楚地分开。随着温度的下降,固体层不
断加厚,逐步到达铸件中心。这种情况为 “逐层凝固方式”。
如果合金的结晶温度范围很小,或断面温度梯度很大时,铸件断面的凝固区域则很窄,
也属于逐层凝固方式 [图133(b)]。
对于结晶温度范围较宽的合金,散失一部分
(约20%)潜热后,晶粒就连成网络而阻塞流动,
大部分结晶潜热的作用不能发挥,所以对流动性影
响不大。但是,也有例外的情况,当初生晶为非金
属,或者合金能在液相线温度以下以液固混合状
态,在不大的压力下流动时,结晶潜热则可能是个
重要的因素。例如,在相同的过热度下AlSi合金的流动性,在共晶成分处并非大值,而
在过共晶区里继续增加 (图121),就是因为初生硅相是比较规整的块状晶体,且具有较小
的机械强度,不形成坚强的网络,能够以液固混合状态在液相线温度以下流动。