④ 实际液态金属的结构 以上描述的是理想纯金属的液态结构,其中只存在游动原子
团和原子集团间的空穴,液态中的原子存在着很大 “能量起伏”,游动的原子集团时聚时
,此起彼伏而存在 “结构起伏”。实际液体金属的结构要比纯金属复杂得多。
实际上,纯金属是不存在的。实际金属中,即使非常纯的实际金属中总存在着大量杂质
子。例如,纯度为99999999%的纯铁,即杂质量为10-8,每摩尔体积 (71cm3)中总
原子数为6023×1023,则每1cm3 铁液中所含杂质原子数约相当于1015个数量级。
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。
表面活性元素在金属表面富集,当接近熔点时尤为显著。因为在熔点附近的液体中有大
的原子集团,它们对体积大的原子的排挤也就越明显。但是温度升高时,原子排列的不规
性增加,溶质和溶剂容易均匀混合,而削弱了表面富集现象。因而,随着温度的升高,表
张力反而有所增大,到一定温度后,表面张力又降低。
原子体积很小的C、O、S等元素,在金属中容易间隙到晶格中,也使晶格歪曲,势能
加,也被排挤到金属表面,成为表面活性元素。由于这些元素的自由电子很少,表面张力
,也会使金属的表面张力降低。图112所示为镁合金中加入第二组元后表面张力的变化