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② 晶體缺陷模型 包括微晶模型、空穴模型、位錯模
或綜合模型等,假設(shè)液態(tài)金屬同樣存在與固相類似的晶
缺陷,能定性地解釋過熱度不大的液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)特征
接受。該模型認(rèn)為,液態(tài)金屬中存在 “能量起伏”和 “結(jié)
處于熱運動的原子能量有高有低,同一原子的能量也隨時
間不停變化,時高時低,這種現(xiàn)象稱之為 “能量起伏”。另一方面,液態(tài)金屬中存在由大量
不停 “游動”著的原子集團組成,集團內(nèi)為某種有序結(jié)構(gòu),處于集團外的原子則處于散亂的
無序狀態(tài);并且這些原子集團不斷的分化組合,時而長大,時而減小,時而產(chǎn)生,時而消失。
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測得的動態(tài)凝固曲線??梢?,
碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,碳鋼的結(jié)晶溫度范圍在不斷擴大,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,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。
②σSG<σLS時,cosθ為負(fù)值,即θ>90°。此情況下,液體傾向于形成球狀,稱之為液體能潤濕固體。θ=180°為完全不潤濕。
2影響界面張力的因素
(1)熔點 原子間結(jié)合力大的物質(zhì),其熔點高,表面張力也大。表13為幾種金屬的熔和表面張力。
(2)溫度 對于多數(shù)金屬和合金,
度升高,表面張力降低,即dσdt<0。這因為,溫度升高時,液體質(zhì)點間距增,表面質(zhì)點的受力不對稱性減弱,因表面張力降低。當(dāng)達(dá)到液體的臨界溫時,由于氣液兩相界面消失,表面張等于零。但是,對于某些合金,如鑄
、碳鋼、銅及其合金等,其表面張力隨溫度的升高而增大,即dσdt>0。如圖1所示。