液态成型 (铸造)是将熔化成液态的金属浇入铸型后一次制成需要形状和性能的零件。
属由液态→固态的凝固过程中的一些现象,如结晶、溶质的传输、晶体长大、气体溶解和
出、非金属夹杂物的形成、金属体积变化等都与液态金属结构及其物理性质有关。因此,
解液态金属的结构及其性质,是控制铸件形成过程的必要基础。
由于它与铸型的接触表面积相对较小,热量散失比较缓慢,则充型能力较高。
铸件的壁越薄,折算厚度就越小,就越不容易被充满。另一方面,铸件结构复杂、厚薄部分
过渡面多,则型腔结构复杂,流动阻力大,铸型的充填就困难。
(1)铸型的蓄热系数 铸型的蓄热系数b2 (b2= c2ρ2λ槡2)表示铸型从其中的金属中吸
取并储存于本身中热量的能力。蓄热系数b2
越大,铸型的激冷能力就越强,金属液于其中
保持液态的时间就越短,充型能力下降。金属型铸造中,经常采用涂料调整其蓄热系数b2
。
为使金属型浇口和冒口中的金属液缓慢冷却,常在一般的涂料中加入b2
很小的石棉粉。
(2)铸型的温度 预热铸型能减小金属与铸型的温差,从而提高其充型能力。例如,在
金属型中浇注铝合金铸件,将铸型温度由340℃提高到520℃,在相同的浇注温度 (760℃)
下,螺旋线长度由525mm增加到950mm。在熔模铸造中,为得到清晰的铸件轮廓,可将型
壳焙烧到800℃以上进行浇注或利用型壳焙烧刚结束的高温余热进行浇注。
① 钢球模型 假设液态金属是均质的、密度集中的、
列紊乱的原子堆积体。其中既无晶体区域,又无大到足
容纳另一原子的空穴。在构建液体结构几何模型的实验
,用无规则堆积的钢球灌以油漆,固化后统计单个球接
点的数目。根据统计结果可确定该结构的平均配位数,
液态结构的平均配位数。发现,在紊乱密集的球堆中存
高度致密区,其统计结构获得的偶分布函数g(r)与液体
的衍射实验结构很好吻合。钢球模型形象地描述了液体
程有序远程无序的特征,为奠定液体结构的统计几何基
做出了重要贡献。