(2)結(jié)晶潛熱 結(jié)晶潛熱約占液態(tài)金屬熱含量的85%~90%,但是,它對不同類型合
圖120 純金屬流動性
(金屬型中澆注,試樣斷面積110mm
2)金的流動性影響是不同的。純金屬和共晶成分的合
金在固定溫度下凝固,在一般的澆注條件下,結(jié)晶
潛熱的作用能夠發(fā)揮,是估計(jì)流動性的一個重要因
素。凝固過程中釋放的潛熱越多,則凝固進(jìn)行得越
緩慢,流動性就越好。將具有相同過熱度的純金屬
澆入冷的金屬型試樣中,其流動性與結(jié)晶潛熱相對
應(yīng):Pb的流動性最差,Al的流動性好,Zn、Sb、
Cd、Sn依次居于中間,如圖120所示。
當(dāng)dσdt<0,即溶質(zhì)濃度增加,引起表面張力減少時,Γ>0,為正吸附。dσdt>0,即溶質(zhì)
增加,引起表面張力增大時,Γ<0,為負(fù)吸附。由此可知,所謂正吸附就是溶質(zhì)元素
面上的濃度大于在液體內(nèi)部的濃度,負(fù)吸附則是溶質(zhì)元素在表面上的濃度小于在內(nèi)部的
。因此,表面活性物質(zhì)具有正吸附作用;而非表面活性物質(zhì)具有負(fù)吸附作用。
溶質(zhì)的原子體積大于溶劑的原子體積時,由于它對溶劑晶格的歪曲,使勢能增加。但
系統(tǒng)總是向減小自由能方向自發(fā)進(jìn)行,因而,這些體積較大的原子總是傾向于被排擠到
,在表面富集———正吸附。由于這些原子體積大,表面張力低,使整個系統(tǒng)的表面張力
。這也可以用表面層原子受力不對稱性程度加以解釋。
實(shí)際金屬比上述現(xiàn)象復(fù)雜得多,因?yàn)楣I(yè)應(yīng)用的金屬主要是合金,而且是多元合金;原9
材料中存在多種多樣的雜質(zhì),有些雜質(zhì)的化學(xué)分析值雖然不高,甚至低于10-4數(shù)量級,但
其原子數(shù)仍是驚人的;在熔化過程中,金屬與爐氣、熔劑、爐襯的相互作用還會吸收氣體帶
進(jìn)雜質(zhì),甚至帶入許多固、液體質(zhì)點(diǎn)。因此,實(shí)際金屬的液態(tài)結(jié)構(gòu)是非常復(fù)雜的。它也存在
著游動原子集團(tuán)、空穴以及能量起伏,在原子集團(tuán)和空穴中溶有各種各樣的合金元素及雜質(zhì)
元素,由于化學(xué)鍵力和原子間結(jié)合力的不同,還存在著濃度起伏以至成分和結(jié)構(gòu)不同的游動
原子集團(tuán)。