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。
1金属晶体中的原子结合、加热膨胀、熔化
晶体的结构和性能主要决定于组成晶体的原子结构和它们之间的相互作用力与热运动。
各种不同的晶体其结合力的类型和大小是不同的。但是在任何晶体中,两个原子间的相互作
图11 A、B原子作用力F和
势能W 与原子间距R的关系
用力或相互作用势能与它们之间距离的关系在性质上是相同的,如图11所示。图11(a)
表示原子间相互作用力F随原子间距离R的变化规律。当两个原子相距无穷远时,相互作
用力为零,当两原子靠近时,原子间产生吸引力 (F<0),
并随距离的缩短而增大。随着距离的继续缩短,到达R=
R1 时,吸引力大。
铸件凝固过程中,许多物理参数都是与温度密切相关的。因此,研究金属液态成型过程
的凝固现象最主要的就是解决不同时刻,铸型和铸件中温度场的变化。根据铸件温度场,
能预计其凝固过程中断面上各时刻的凝固区域大小及变化,凝固速度,凝固时间,缩松和
孔的倾向等参数,为正确设计工艺结构及参数提供科学的依据,从而改善铸件组织及提高
性能。
研究铸件温度场的方法有:实测法、数学解析法和数值模拟法等。数学解析方法是利用
用数学方法研究铸件和铸型的传热,主要目的是利用传热学的理论。