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。
故金属的流动条件和温度条件都在随时改变,这必然影响到所测流动性的准确度;各次试验所用铸型条件也很难
精控制;每做一次试验要造一次铸型。在生产和科研中螺旋形试样应用较多。真空试样如
图117所示,它的优点是铸型条件和液态金属的充型压头稳定,真空度可以随液态金属的
密度不同而改变,使各种金属能在相同的压头下充填,从而增加了试验结果的对比性,可以
观察充填过程,记录流动长度与时间的关系。
实际金属比上述现象复杂得多,因为工业应用的金属主要是合金,而且是多元合金;原9
材料中存在多种多样的杂质,有些杂质的化学分析值虽然不高,甚至低于10-4数量级,但
其原子数仍是惊人的;在熔化过程中,金属与炉气、熔剂、炉衬的相互作用还会吸收气体带
进杂质,甚至带入许多固、液体质点。因此,实际金属的液态结构是非常复杂的。它也存在
着游动原子集团、空穴以及能量起伏,在原子集团和空穴中溶有各种各样的合金元素及杂质
元素,由于化学键力和原子间结合力的不同,还存在着浓度起伏以至成分和结构不同的游动
原子集团。