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。
(3)铸型中的气体 铸型有一定的发气能力,能在金属液与铸型之间形成气膜,可减小
的摩擦阻力,有利于充型。
根据实验,湿型中加入质量分数小于6%的水和小于7%的煤粉时,液态金属的充型能
高,高于此值时型腔中气体反压力增大,充型能力下降,如图122所示。型腔中气体
91
反压力较大的情况下,金属液可能浇不进去,或者浇
口杯、顶冒口中出现翻腾现象,甚至飞溅出来伤人。
所以,铸型中的气体对充型能力影响很大。
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。
72
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)]。