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)。下面先就一个最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”。
二、影响充型能力的因素及提高充型能力的措施
影响充型能力的因素是通过两个途径发生作用的:影响金属与铸型之间热交换条件,而
改变金属液的流动时间;影响金属液在铸型中的水力学条件,而改变金属液的流速。影响液
态金属充型能力的因素是很多的,为便于分析,将所有的因素归纳为如下四类:
1金属性质方面的因素
这类因素是内因,决定了金属本身的流动能力———流动性。
(1)合金的化学成分 合金的化学成分决定了结晶温度范围,因此合金的流动性与其成
分之间存在着一定的规律性。在流动性曲线上,对应着纯金属、共晶成分和金属间化合物的
地方出现大值,而随结晶温度范围的增加,流动性下降,且在大结晶温度范围附近出现
小值 (如图118、图119所示)。
结晶潜热得以发挥。β相的潜热为141×104J/kg,比α相约大3倍。
总之,结晶潜热相对合金的结晶特性而言,是一个
次要的因素,结晶特性对流动性的作用是主导的。
(3)金属的热物理性能 (比热容、密度和热导率)
比热容和密度较大的合金,因其本身含有较多的热量,
在相同的过热度下,保持液态的时间长,流动性好。热
导率小的合金,热量散失慢,保持流动的时间长,故流
动性好。
(4)黏度 液态金属的黏度与其成分、温度、夹杂
的含量和状态等有关。黏度对充型过程前期 (紊流)
流动性影响不明显,在充型的最后很短的时间内 (层
),对流动性才表现出较大的影响。