|
|||||||||||||||||||||||||||
１金属晶体中的原子结合、加热膨胀、熔化
晶体的结构和性能主要决定于组成晶体的原子结构和它们之间的相互作用力与热运动。
各种不同的晶体其结合力的类型和大小是不同的。但是在任何晶体中，两个原子间的相互作
图１１ Ａ、Ｂ原子作用力Ｆ和
势能Ｗ 与原子间距Ｒ的关系
用力或相互作用势能与它们之间距离的关系在性质上是相同的，如图１１所示。图１１（ａ）
表示原子间相互作用力Ｆ随原子间距离Ｒ的变化规律。当两个原子相距无穷远时，相互作
用力为零，当两原子靠近时，原子间产生吸引力 （Ｆ＜０），
并随距离的缩短而增大。随着距离的继续缩短，到达Ｒ＝
Ｒ１ 时，吸引力大。
② 晶体缺陷模型 包括微晶模型、空穴模型、位错模
或综合模型等，假设液态金属同样存在与固相类似的晶
缺陷，能定性地解释过热度不大的液态金属结构特征
接受。该模型认为，液态金属中存在 “能量起伏”和 “结
处于热运动的原子能量有高有低，同一原子的能量也*
间不停变化，时高时低，这种现象称之为 “能量起伏”。另一方面，液态金属中存在由大量
不停 “游动”着的原子集团组成，集团内为某种有序结构，处于集团外的原子则处于散乱的
无序状态；并且这些原子集团不断的分化组合，时而长大，时而减小，时而产生，时而消失。
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
点击图片查看原图
