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三、表面张力及其对成型过程的影响

１表面张力的实质

表面张力是表面上存在的一个平行于表面且各向大小相等的张力。表面张力是由于物质

在表面上的质点受力不均匀而产生的。对于液体和气体界面上的质点 （原子或分子），由于

液体的密度大于气体的密度，故气相对它的作用力远小于液体内部对它的作用力，使表面层

质点处于不平衡的力场之中。结果是表面层质点受到一个指向液体内部的力，使液体表面有

自动缩小的趋势。

从物理化学可知，表面自由能是产生新的单位面积表面时系统自由能的增量。设恒温、

恒压下表面自由能的增量为ΔＦ，表面自由能为σ。

　　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１１８、图１１９所示）。

。这是由于难熔化合物的结合

力强，在冷至熔点之前就及早地开始了原子集聚。对于

共晶成分合金，异类原子间不发生结合，而同类原子聚

合时，由于异类原子的存在所造成的阻碍，使它们聚合

缓慢，晶胚的形成滞后，故黏度较非共晶成分的低。

（３）夹杂　液态合金中呈固态的非金属夹杂物的存

在使液态合金成为不均匀的多相系统，液体流动时内摩

擦力增加。造成液态合金的黏度增加，如钢中的硫化锰、

氧化铝、氧化硅等。