②σSG<σLS时,cosθ为负值,即θ>90°。此情况下,液体倾向于形成球状,称之为液体能润湿固体。θ=180°为完全不润湿。
2影响界面张力的因素
(1)熔点 原子间结合力大的物质,其熔点高,表面张力也大。表13为几种金属的熔和表面张力。
(2)温度 对于多数金属和合金,
度升高,表面张力降低,即dσdt<0。这因为,温度升高时,液体质点间距增,表面质点的受力不对称性减弱,因表面张力降低。当达到液体的临界温时,由于气液两相界面消失,表面张等于零。但是,对于某些合金,如铸
、碳钢、铜及其合金等,其表面张力随温度的升高而增大,即dσdt>0。如图1所示。
2.铸件的凝固方式
一般将铸件的凝固方式分为三种类型。逐层凝固方式、体积凝固方式 (或称糊状凝固方
式)和中间凝固方式。铸件的凝固方式取决于凝固区域的宽度。
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T1 和T2 是铸件断面上两个不同时刻的温度场。
从图中可观察到,恒温下结晶的金属,在凝固过程中其铸件断面上的凝固区域宽度等于
零。断面上的固体和液体由一条界线 (凝固前沿)清楚地分开。随着温度的下降,固体层不
断加厚,逐步到达铸件中心。这种情况为 “逐层凝固方式”。
如果合金的结晶温度范围很小,或断面温度梯度很大时,铸件断面的凝固区域则很窄,
也属于逐层凝固方式 [图133(b)]。
(5)表面张力 表面张力对薄壁铸件、铸件的细薄
部分和棱角的成型有影响。型腔越细薄,棱角的曲率半
径越小,表面张力的影响越大。为克服附加压力的阻碍,
必须在正常的充型压头上增加一个附加压头h。
因此,为提高液态金属的充型能力,在金属方面可
采取以下措施。
(1)正确选择合金的成分 在不影响铸件使用性能的情况下,可根据铸件大小,厚薄和
铸型性质等因素,将合金成分调整到实际共晶成分附近,或选用结晶温度范围小的合金。对
某些合金进行变质处理使晶粒细化,也有利于提高其充型能力。