②σSG<σLS时,cosθ为负值,即θ>90°。此情况下,液体倾向于形成球状,称之为液体能润湿固体。θ=180°为完全不润湿。
2影响界面张力的因素
(1)熔点 原子间结合力大的物质,其熔点高,表面张力也大。表13为几种金属的熔和表面张力。
(2)温度 对于多数金属和合金,
度升高,表面张力降低,即dσdt<0。这因为,温度升高时,液体质点间距增,表面质点的受力不对称性减弱,因表面张力降低。当达到液体的临界温时,由于气液两相界面消失,表面张等于零。但是,对于某些合金,如铸
、碳钢、铜及其合金等,其表面张力随温度的升高而增大,即dσdt>0。如图1所示。
结晶潜热得以发挥。β相的潜热为141×104J/kg,比α相约大3倍。
总之,结晶潜热相对合金的结晶特性而言,是一个
次要的因素,结晶特性对流动性的作用是主导的。
(3)金属的热物理性能 (比热容、密度和热导率)
比热容和密度较大的合金,因其本身含有较多的热量,
在相同的过热度下,保持液态的时间长,流动性好。热
导率小的合金,热量散失慢,保持流动的时间长,故流
动性好。
(4)黏度 液态金属的黏度与其成分、温度、夹杂
的含量和状态等有关。黏度对充型过程前期 (紊流)
流动性影响不明显,在充型的最后很短的时间内 (层
),对流动性才表现出较大的影响。
在这种情况下,铸件和铸型的温度分布如图125所示。因此可以认为,在整个传热过
程中,铸件断面的温度分布是均匀的,铸型内表面温度接近铸件的温度。如果铸型足够厚,
由于铸型的导热性很差,铸型的外表面温度仍然保持为t20。所以,绝热铸型本身的热物理
性质是决定整个系统传热过程的主要因素。
2金属铸型界面热阻为主的金属型中凝固
较薄的铸件在工作表面涂有涂料的金属型中铸造时,就属于这种情况。金属铸型界面
处的热阻较铸件和铸型中的热阻大得多,这时,凝固金属和铸型中的温度梯度可忽略不计,
即认为温度分布是均匀的,传热过程取决于涂料层的热物理性质。若金属无过热浇注,则界
面处铸件的温度等于凝固温度 (tF=tC),铸型的温度保持为t20,如图126所示。