3黏度對液態(tài)形成過程的影響
(1)對液態(tài)金屬流態(tài)的影響 流體的流態(tài)決定于雷諾
數(shù)Re。據(jù)流體力學(xué),臨界雷諾數(shù)Re臨等于2300,Re>2300
為紊流,
從以上二式得知,f層 ∝η,而f紊 ∝η0.2
??梢?,液態(tài)金屬的流動阻力在層流時受黏度的
影響遠比在紊流時的大。液態(tài)金屬的動力黏度一般都大于水的動力黏度,但它們的運動黏度
和水的接近。所以,一般澆注情況下,液態(tài)金屬在澆注系統(tǒng)和型腔中的流動皆為紊流。在型
腔的細薄部分,或在充型的后期,由于流速顯著下降,才呈層流流動。
四、鑄件的凝固方式
1凝固區(qū)域及其結(jié)構(gòu)
鑄件在凝固過程中,除純金屬和共晶成分合金外,斷面上一般都存在三個區(qū)域,即固相
區(qū)、凝固區(qū)和液相區(qū)。鑄件的質(zhì)量與凝固區(qū)域有密切關(guān)系。
圖132 凝固區(qū)域結(jié)構(gòu)示意圖
圖132是凝固區(qū)域結(jié)構(gòu)的示意圖 (另一半與之
對稱)。凝固區(qū)域又可劃分為兩個部分。液相占優(yōu)
勢的液固部分和固相占優(yōu)勢的固液部分。在液固部
分中,晶體處于懸浮狀態(tài)而未連成一片,液相可以
自由移動。用傾出法做實驗時,晶體能夠隨同液態(tài)
金屬一起被傾出。
(2)鑄型性質(zhì)的影響 鑄件在鑄型中的凝固是因鑄型吸熱而進行的。所以,rh鑄件的
凝固速度都受鑄型吸熱速度的支配。鑄型的吸熱速度越大,則鑄件的凝固速度越大,斷面上
的溫度場的梯度也就越大。鑄型的蓄熱系數(shù) (b2)越大,對鑄件的冷卻能力越強,鑄件中的
溫度梯度就越大。鑄型預(yù)熱溫度越高,冷卻作用就越小,鑄件斷面上的溫度梯度也就越小。
(3)澆注條件的影響 液態(tài)金屬的澆注溫度很少超過液相線以上100℃,因此,金屬由
于過熱所得到的熱量比結(jié)晶潛熱要小得多,一般不大于凝固期間放出的總熱量的5%~6%。
但是,實驗證明,在砂型鑄造中非等到液態(tài)金屬的所有過熱量全部散失。