結(jié)晶潛熱得以發(fā)揮。β相的潛熱為141×104J/kg,比α相約大3倍。
總之,結(jié)晶潛熱相對(duì)合金的結(jié)晶特性而言,是一個(gè)
次要的因素,結(jié)晶特性對(duì)流動(dòng)性的作用是主導(dǎo)的。
(3)金屬的熱物理性能 (比熱容、密度和熱導(dǎo)率)
比熱容和密度較大的合金,因其本身含有較多的熱量,
在相同的過(guò)熱度下,保持液態(tài)的時(shí)間長(zhǎng),流動(dòng)性好。熱
導(dǎo)率小的合金,熱量散失慢,保持流動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng),故流
動(dòng)性好。
(4)黏度 液態(tài)金屬的黏度與其成分、溫度、夾雜
的含量和狀態(tài)等有關(guān)。黏度對(duì)充型過(guò)程前期 (紊流)
流動(dòng)性影響不明顯,在充型的最后很短的時(shí)間內(nèi) (層
),對(duì)流動(dòng)性才表現(xiàn)出較大的影響。
下面以半無(wú)限大的鑄件為例,運(yùn)用導(dǎo)熱微分方程式
求鑄件和鑄型中的溫度場(chǎng)。
假設(shè)具有一個(gè)平面的半無(wú)限大鑄件在半無(wú)限大的鑄
型中冷卻,如圖123所示。鑄件和鑄型的材料是均質(zhì)
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的,其熱擴(kuò)散率α1 和α2 近似地為不隨溫度變化的定值,鑄型的初始溫度為t20,并設(shè)液態(tài)金
屬充滿(mǎn)鑄型后立即停止流動(dòng),且各處溫度均勻,即鑄件的初始溫度為t10,將坐標(biāo)的原點(diǎn)設(shè)
在鑄件與鑄型的接觸面上。在這種情況下,鑄件和鑄型任意一點(diǎn)的溫度t與y和z無(wú)關(guān),為
一維導(dǎo)熱問(wèn)題。
因此,實(shí)際金屬和合金的液體結(jié)構(gòu)中存在著兩種起伏:一種是能
量起伏,表現(xiàn)為各個(gè)原子間能量的不同和各個(gè)原子集團(tuán)間尺寸的不同;另一種是濃度起伏,
表現(xiàn)為各個(gè)原子集團(tuán)之間成分的不同。
如果AB原子間的結(jié)合力較強(qiáng),則足以在液體中形成新的化學(xué)鍵,在熱運(yùn)動(dòng)的作用下,
出現(xiàn)時(shí)而化合,時(shí)而分解的分子,也可稱(chēng)為臨時(shí)的不穩(wěn)定化合物,或者在低溫時(shí)化合,在高
溫時(shí)分解。例如,硫在鐵液中高溫時(shí)可以完全溶解,而在較低溫度下則可能析出FeS。當(dāng)
AB原子間或同類(lèi)原子間結(jié)合非常強(qiáng)時(shí),則可以形成比較強(qiáng)而穩(wěn)定的結(jié)合,在液體中就出現(xiàn)
新的固相 (如氧在鋁中形成Al2O3,氧與鐵中的硅形成SiO2 等)或氣相。