2流動性的測定
由于影響液態(tài)金屬充型能力的因素很多 (后述),在工程應(yīng)用及研究中,不能籠統(tǒng)地對
各種合金在不同的鑄造條件下的充型能力進行比較。通常用相同實驗條件下所測得的合金流
動性表示合金的充型能力。因此,可以認為合金的流動性是在確定條件下的充型能力。液態(tài)
金屬的流動性是用澆注 “流動性試樣”的方法衡量的。在實際中,是將試樣的結(jié)構(gòu)和鑄型性
質(zhì)固定不變,在相同的澆注條件下,例如在液相線以上相同的過熱度或在同一的澆注溫度
下,澆注各種合金的流動性試樣,以試樣的長度或以試樣某處的厚薄程度表示該合金的流動
性。對于同一種合金,也可以用流動性試樣研究各鑄造因素對其充型能力的影響。
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三、表面張力及其對成型過程的影響
1表面張力的實質(zhì)
表面張力是表面上存在的一個平行于表面且各向大小相等的張力。表面張力是由于物質(zhì)
在表面上的質(zhì)點受力不均勻而產(chǎn)生的。對于液體和氣體界面上的質(zhì)點 (原子或分子),由于
液體的密度大于氣體的密度,故氣相對它的作用力遠小于液體內(nèi)部對它的作用力,使表面層
質(zhì)點處于不平衡的力場之中。結(jié)果是表面層質(zhì)點受到一個指向液體內(nèi)部的力,使液體表面有
自動縮小的趨勢。
從物理化學(xué)可知,表面自由能是產(chǎn)生新的單位面積表面時系統(tǒng)自由能的增量。設(shè)恒溫、
恒壓下表面自由能的增量為ΔF,表面自由能為σ。
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該位置的原子數(shù)密度等于整體液體系統(tǒng)的平均數(shù)密度
ρ0。對于氣體,由于
其粒子的統(tǒng)計分布的平均性,其偶分布函數(shù)g(r)在任何位置均相等,g(r)=1。晶態(tài)固體
因原子以特定方式周期排列,其g(r)以相應(yīng)規(guī)律呈孤立的若干尖銳峰。液體的g(r)出現(xiàn)
若干漸衰的鈍化峰直至幾個原子間距后趨向g(r)=1,表明液體的原子集團 (短程有序的局
域范圍)半徑只有幾個原子間距大小。非晶固體的g(r)與液體相似。對于液體,對應(yīng)于
g(r)峰的位置,r=r1 表示參考原子至其周圍第配位層各原子的平均原子間距,由
于衍射所獲得的g(r)具有統(tǒng)計平均意義,r1 也表示某液體的平均原子間距。
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