這種現(xiàn)象稱為 “結(jié)構(gòu)起伏”。在一定的溫度下,雖然存在 “能量起伏”和
“結(jié)構(gòu)起伏”現(xiàn)象,但對(duì)于特定液態(tài)金屬,其處于有序狀態(tài)的原子集團(tuán)具有一定的統(tǒng)計(jì)平均
尺寸;并且其平均尺寸大小隨溫度的升高而減小。
③ 液態(tài)結(jié)構(gòu)及離子間相互作用的理論描述 在液態(tài)結(jié)構(gòu)定量計(jì)算上,也提出了許多理
圖16 液態(tài)結(jié)構(gòu)及粒子間相互作用
論模型及方程 (圖16)。通過建立偶分布函數(shù)
g(r)與偶勢u(r)(即 “原子對(duì)”間的相互作用
勢能與原子空間距離r的函數(shù)關(guān)系)的方程,或
在已知偶勢u(r)的條件下,計(jì)算出某一液體的
偶分布函數(shù)g(r)。
鑄件凝固過程中,許多物理參數(shù)都是與溫度密切相關(guān)的。因此,研究金屬液態(tài)成型過程
的凝固現(xiàn)象最主要的就是解決不同時(shí)刻,鑄型和鑄件中溫度場的變化。根據(jù)鑄件溫度場,
能預(yù)計(jì)其凝固過程中斷面上各時(shí)刻的凝固區(qū)域大小及變化,凝固速度,凝固時(shí)間,縮松和
孔的傾向等參數(shù),為正確設(shè)計(jì)工藝結(jié)構(gòu)及參數(shù)提供科學(xué)的依據(jù),從而改善鑄件組織及提高
性能。
研究鑄件溫度場的方法有:實(shí)測法、數(shù)學(xué)解析法和數(shù)值模擬法等。數(shù)學(xué)解析方法是利用
用數(shù)學(xué)方法研究鑄件和鑄型的傳熱,主要目的是利用傳熱學(xué)的理論。
空穴的產(chǎn)生使局部地區(qū)能壘
降低,鄰近的原子則進(jìn)入空穴位置,造成空穴的移動(dòng)。溫度愈高,原子的能量愈大,產(chǎn)生的
空穴數(shù)目愈多,從而使金屬膨脹。在熔點(diǎn)附近,空穴數(shù)目可達(dá)原子總數(shù)的10%。
當(dāng)把金屬加熱到熔點(diǎn)時(shí),會(huì)使金屬的體積突然膨脹3%~5%。這個(gè)數(shù)值等于固態(tài)金屬
力學(xué)溫度零度加熱到熔點(diǎn)前的總膨脹量。除此之外,金屬的其他性質(zhì)如電阻、黏性等在
度下發(fā)生突變。同時(shí),這種突變還反映在熔化潛熱上,即金屬在此時(shí)吸收大量熱量,溫
不升高。這些突變現(xiàn)象是不能僅僅用離位原子和空穴數(shù)目的增加加以解釋的。