(5)表面张力 表面张力对薄壁铸件、铸件的细薄
部分和棱角的成型有影响。型腔越细薄,棱角的曲率半
径越小,表面张力的影响越大。为克服附加压力的阻碍,
必须在正常的充型压头上增加一个附加压头h。
因此,为提高液态金属的充型能力,在金属方面可
采取以下措施。
(1)正确选择合金的成分 在不影响铸件使用性能的情况下,可根据铸件大小,厚薄和
铸型性质等因素,将合金成分调整到实际共晶成分附近,或选用结晶温度范围小的合金。对
某些合金进行变质处理使晶粒细化,也有利于提高其充型能力。
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”。
当dσdt<0,即溶质浓度增加,引起表面张力减少时,Γ>0,为正吸附。dσdt>0,即溶质
增加,引起表面张力增大时,Γ<0,为负吸附。由此可知,所谓正吸附就是溶质元素
面上的浓度大于在液体内部的浓度,负吸附则是溶质元素在表面上的浓度小于在内部的
。因此,表面活性物质具有正吸附作用;而非表面活性物质具有负吸附作用。
溶质的原子体积大于溶剂的原子体积时,由于它对溶剂晶格的歪曲,使势能增加。但
系统总是向减小自由能方向自发进行,因而,这些体积较大的原子总是倾向于被排挤到
,在表面富集———正吸附。由于这些原子体积大,表面张力低,使整个系统的表面张力
。这也可以用表面层原子受力不对称性程度加以解释。