空穴的产生使局部地区能垒
降低,邻近的原子则进入空穴位置,造成空穴的移动。温度愈高,原子的能量愈大,产生的
空穴数目愈多,从而使金属膨胀。在熔点附近,空穴数目可达原子总数的10%。
当把金属加热到熔点时,会使金属的体积突然膨胀3%~5%。这个数值等于固态金属
力学温度零度加热到熔点前的总膨胀量。除此之外,金属的其他性质如电阻、黏性等在
度下发生突变。同时,这种突变还反映在熔化潜热上,即金属在此时吸收大量热量,温
不升高。这些突变现象是不能仅仅用离位原子和空穴数目的增加加以解释的。
一般来说,状态
图上具有较稳定的化合物的合金,在一定的成分范围内熔化以后,这种化合物不易分解,即
在液态中容易保留相近成分的原子集团。
有些熔点较低而在金属中固溶能力很低的元素,同类原子间 (BB)的结合力比金属
(AA)及其与金属的原子结合力 (AB)也较小时 (不形成化合物),则AA原子易聚集在
一起,而把B原子排挤在原子集团外围和液体的界面上,如同吸附在其表面一样。但当这
种元素的加入量较大时,则也可以被排挤在一起形成BB原子集团,甚至形成液体的分层。
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(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。