在鑄件斷度梯度相近的情況下,固液相區(qū)的寬度取決于鑄件合金的凝固溫度區(qū)間ΔtC 的大小。圖
8是三種不同碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的碳鋼在砂型和金屬型中凝固時(shí)測(cè)得的動(dòng)態(tài)凝固曲線??梢?jiàn),
碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,碳鋼的結(jié)晶溫度范圍在不斷擴(kuò)大,鑄件斷面的凝固區(qū)域隨之加寬。低
在砂型中的凝固近于逐層凝固方式,中碳鋼為中間凝固方式,高碳鋼近于體積凝固。
當(dāng)鑄件合金成分確定后,鑄件斷面固液相區(qū)的寬度則取決于鑄件中的溫度梯度。溫度梯
度較大時(shí),固液相區(qū)的寬度較窄,則合金趨向于逐層凝固方式,反之依然。
對(duì)應(yīng)著漸次收縮的鑄型體積,鑄件的冷卻速度比平面部分要小。由此可以
推論,鑄型中被液態(tài)金屬三面包圍的突出部分、型芯以及靠近內(nèi)澆道附近的鑄型部分,由于
有大量金屬液通過(guò),被加熱到很高溫度,吸熱能力顯著下降,相對(duì)應(yīng)的鑄件部分,其溫度場(chǎng)
就比較平坦。
二、不同界面熱阻條件下的溫度場(chǎng)
1鑄件在絕熱鑄型中凝固
砂型、石膏型、陶瓷型、熔模鑄造等鑄型材料的熱導(dǎo)率遠(yuǎn)小于凝固金屬的熱導(dǎo)率,可統(tǒng)
稱為絕熱鑄型。因此,在凝固傳熱中,金屬鑄件的溫度梯度比鑄型中的溫度梯度小得多。相
對(duì)而言,金屬中的溫度梯度可忽略不計(jì)。
一、液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)
人們對(duì)液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)滯后于固體金屬,這是因?yàn)樗且砸后w這樣一個(gè)無(wú)序體系作
為研究對(duì)象。近年來(lái),利用X射線、電子和中子衍射及同步輻射技術(shù)得到液態(tài)金屬及合金
直接的結(jié)構(gòu)信息,促進(jìn)了液體金屬物理研究的不斷深入。通過(guò)兩種方法可以研究金屬的液態(tài)
結(jié)構(gòu)。一種是間接方法,即通過(guò)固→液態(tài)、固→氣態(tài)轉(zhuǎn)變后一些物理性質(zhì)的變化判斷液態(tài)的
原子結(jié)合狀況,另一種是較為直接的方法,即通過(guò)液態(tài)金屬的X射線或中子線的結(jié)構(gòu)分析
研究液態(tài)的原子排列情況。在了解液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)之前,有必要對(duì)金屬晶體的原子結(jié)合、加
熱膨脹及熔化過(guò)程加以闡述。