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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１７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，

使得最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（１５）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。

图１３１（ｂ）左边的曲线与铸件断面上各时刻的液相等温线相对应，称为 “液相边界”，

右边的曲线与固相等温线相对应，称为 “固相边界”。从图１３１（ｂ）可以看出，时间为２ｍｉｎ

时，距铸件表面ｘ／Ｒ＝０６处合金开始凝固，由该处至铸件中心的合金仍为液态 （液相区）；

ｘ／Ｒ＝０２处合金刚刚凝固完了，从该处至铸件表面的合金为固态 （固相区），二者之间是

液固两相区 （凝固区）。到３２ｍｉｎ时，液相区消失。经过５３ｍｉｎ，铸件壁凝固完毕。所

以，图１３１（ｂ）的两条曲线是表示铸件断面上液相和固相等温线由表面向中心推移的动态

曲线。“液相线”边界从铸件表面向中心移动，所到之处凝固就开始；

２影响黏度的因素

（１）温度　如式（１５）所示，液体的黏度在温度不太高时，式中的指数项比乘数项的影响

，即温度升高，η值下降。在温度很高时，指数项趋近于１，乘数项将起主要作用，即温度

高，η值增大，但这已是接近气态的情况。图１８为常用金属动力黏度与温度的关系。

（２）熔点　黏度反映原子间结合力的强弱，与熔点有共同性。因此，合金成分的改变也

定着黏度的大小，图１９即为 ＭｇＳｎ系合金的相图与

度的关系。可见，难熔化合物的黏度较高，而熔点低

共晶成分合金其黏度低。