一般来说,状态
图上具有较稳定的化合物的合金,在一定的成分范围内熔化以后,这种化合物不易分解,即
在液态中容易保留相近成分的原子集团。
有些熔点较低而在金属中固溶能力很低的元素,同类原子间 (BB)的结合力比金属
(AA)及其与金属的原子结合力 (AB)也较小时 (不形成化合物),则AA原子易聚集在
一起,而把B原子排挤在原子集团外围和液体的界面上,如同吸附在其表面一样。但当这
种元素的加入量较大时,则也可以被排挤在一起形成BB原子集团,甚至形成液体的分层。
五、铸件的凝固时间
铸件的凝固时间是指从液态金属充满型腔后至凝固完毕所需要的时间,
单位时间凝固层增长的厚度称之为凝固速度。铸件的凝固时间是确定工艺
参数,获得优良质量铸件的重要依据。如在设计冒口和冷铁时需要对铸件的凝固时间进行估
算,以保证冒口具有合适的尺寸和正确布置冷铁。对于大型铸件及生产线的流水作业,也需
要对其凝固时间进行估算。
1.理论推导
仍以无限大平板件为例,在温度场推导的基础上对凝固时间进行简化的理论推导。
由前述对无限大平板的温度场中推导公式
该位置的原子数密度等于整体液体系统的平均数密度
ρ0。对于气体,由于
其粒子的统计分布的平均性,其偶分布函数g(r)在任何位置均相等,g(r)=1。晶态固体
因原子以特定方式周期排列,其g(r)以相应规律呈孤立的若干尖锐峰。液体的g(r)出现
若干渐衰的钝化峰直至几个原子间距后趋向g(r)=1,表明液体的原子集团 (短程有序的局
域范围)半径只有几个原子间距大小。非晶固体的g(r)与液体相似。对于液体,对应于
g(r)峰的位置,r=r1 表示参考原子至其周围第配位层各原子的平均原子间距,由
于衍射所获得的g(r)具有统计平均意义,r1 也表示某液体的平均原子间距。