2流动性的测定
由于影响液态金属充型能力的因素很多 (后述),在工程应用及研究中,不能笼统地对
各种合金在不同的铸造条件下的充型能力进行比较。通常用相同实验条件下所测得的合金流
动性表示合金的充型能力。因此,可以认为合金的流动性是在确定条件下的充型能力。液态
金属的流动性是用浇注 “流动性试样”的方法衡量的。在实际中,是将试样的结构和铸型性
质固定不变,在相同的浇注条件下,例如在液相线以上相同的过热度或在同一的浇注温度
下,浇注各种合金的流动性试样,以试样的长度或以试样某处的厚薄程度表示该合金的流动
性。对于同一种合金,也可以用流动性试样研究各铸造因素对其充型能力的影响。
熔化潜热使晶粒瓦解,液体原子具有更高
的能量,而金属的温度并不升高。从热力学角度,在恒压时,外界所供给的潜热,除使体积
膨胀做功外,还增加系统的内能,如式(11)所示。在等温等压下,熵值的增量如式(12)
所示。
系统熵值增加表示原子排列发生紊乱。因此,熔化过程就是金属从规则的原子排列突变
为紊乱的非晶态结构的过程。
2液态金属的结构
(1)从物质熔化 (汽化)过程对液态金属结构的认识 如表11所示,金属物质熔化时
的体积一般仅增加3%~5%,即原子平均间距仅增加1%~15%,熔化时的熵值变化量远
小于加热膨胀过程。
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。