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二、黏滞性及其对成型过程的影响
1黏滞性的本质
液态金属的黏滞性 (也称黏度)对其充型过程、液态金属中的气体及非金属夹杂物的排
除、一次结晶的形态、偏析的形成等,都有直接或间接的作用。
如图17所示,当外力F(x)作用于液体表面时,由于质点间作用力引起的内摩擦力,
使得*表面的一层移动速度大于第二层,而第二层的移动速度大于第三层。
由式(15)可知,黏度与δ
3 成反比,与正比。能反映了原子间结合力
的强弱,而原子间距离也与结合力有关。因此,黏滞性的本质是质点间 (原子间)结合力的大小。
这些杂质往往不只是一种,而是多种多样的,它们在液体中不会很均匀地分布。它们的存在方式也是不同的,有的以溶质方式,有的与其他原子形成某些化合物 (液态、固态或气态的夹杂物)。下面先就一个*简单的模型作一分析,假定液体中只存在一种杂质原子。当金属中存在第二种原子时 (如合金),情况就复杂多了。由于同种元素及不同元素之间的原子间结合力是不同的,结合力较强的原子容易聚集在一起,把别的原子排挤到别处。因此,在游动集团中有的A种原子多,有的B种原子多,即游动集团之间存在着成分不均匀性,称为 “浓度起伏”。
3.凝固方式对铸件质量的影响
铸件的致密性和健全性与合金的凝固
方式密切相关。由上节所述可知,在铸件断面温度场相近的情况下,无论何种合金,它们的
结晶温度范围的大小对凝固方式的影响有共同的规律性。根据结晶温度范围将合金分为窄结
晶温度范围合金、宽结晶温度范围合金和中等结晶温度范围合金三种类型。
由于纯金属、共晶成分合金和窄结晶温度范围的合金在一般的铸造条件下是以逐层方式
凝固的,其凝固前沿直接与液态金属接触。当液态金属凝固成为固体而发生体积收缩时,可
以不断地得到液体的补充,所以产生分散性缩松的倾向性小。