液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1*第一頁，共六十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)引言第二節(jié)液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)第三節(jié)液態(tài)合金的性質(zhì)第四節(jié)液態(tài)金屬的充型能力2*第二頁，共六十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)引言一、液體的分類二、液體的表觀特征三、液體的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與材料成形的關(guān)系3*第三頁，共六十三頁，2022年，8月28日一、液體的分類

按液體的構(gòu)成類型和內(nèi)部作用力可分為：原子液體（如液態(tài)金屬、液化惰性氣體）分子液體（如極性與非極性分子液體）離子液體（如各種簡單的及復雜的熔鹽）4*第四頁，共六十三頁，2022年，8月28日二、液體的表觀特征具有流動性（液體最顯著的性質(zhì)）；可完全占據(jù)容器的空間并取得容器內(nèi)腔的形狀（類似于氣體，不同于固體）；不能夠象固體那樣承受剪切應(yīng)力，表明液體的原子或分子之間的結(jié)合力沒有固體中強（類似于氣體，不同于固體）；具有自由表面（類似于固體，不同于氣體）；液體可壓縮性很低（類似于固體，不同于氣體）。5*第五頁，共六十三頁，2022年，8月28日液體性質(zhì)物理性質(zhì)：熔點（熔化溫度區(qū)間）、沸點、密度、粘度、電導率、熱導率和擴散系數(shù)等；物理化學性質(zhì)：等壓熱容、等容熱容、熔化和氣化潛熱、表面張力等；熱力學性質(zhì)：蒸汽壓、膨脹和壓縮系數(shù)及其它6*第六頁，共六十三頁，2022年，8月28日三、液體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與材料成形的關(guān)系液體的界面張力、潛熱等性質(zhì)

凝固過程的形核及晶體生長的熱力學熔體的結(jié)構(gòu)信息

凝固的微觀機制液體的原子擴散系數(shù)、界面張力、傳熱系數(shù)、結(jié)晶潛熱、粘度等性質(zhì)

成分偏析、固-液界面類型及晶體生長方式熱力學性質(zhì)及反應(yīng)物和生成物在液相中的擴散速度

鑄造合金及焊接熔池的精煉7*第七頁，共六十三頁，2022年，8月28日第二節(jié)液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)、液體與固體、氣體結(jié)構(gòu)比較及衍射特征、由物質(zhì)熔化過程認識液體結(jié)構(gòu)、液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)的理論模型8*第八頁，共六十三頁，2022年，8月28日一、液體與固體、氣體結(jié)構(gòu)比較及衍射特征晶體：

平移、對稱性特征（長程有序）——原子以一定方式周期排列在三維空間的晶格結(jié)點上，同時原子以某種模式在平衡位置上作熱振動氣體：

完全無序為特征——分子、原子不停地作無規(guī)律運動9*第九頁，共六十三頁，2022年，8月28日

液體：

長程無序(ShortRangeOrdering)——不具備平移、對稱性；

近程有序(ShortRangeOrdering)——相對于完全無序的氣體，液體中存在著許多不?！坝问帯敝木钟蛴行虻脑蛹瘓F，液體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出局域范圍的有序性10*第十頁，共六十三頁，2022年，8月28日液態(tài)金屬的衍射結(jié)構(gòu)參數(shù)偶分布函數(shù)g(r)

平均原子間距r1

徑向分布函數(shù)配位數(shù)N111*第十一頁，共六十三頁，2022年，8月28日偶分布函數(shù)g(r)

物理意義：距某一參考粒子r處找到另一個粒子的幾率，換言之，表示離開參考原子（處于坐標原點r=0）距離為r位置的原子數(shù)密度ρ(r)對于平均數(shù)密度ρo（=N/V=粒子數(shù)N/體積V體系）的相對偏差。

ρ(r)=ρog(r)圖1-1氣體、液體、非晶及晶態(tài)固體的結(jié)構(gòu)特點及衍射特征12*第十二頁，共六十三頁，2022年，8月28日平均原子間距r1：對液體（或非晶固體），對應(yīng)于g(r)第一峰的位置。

r=r1

表示參考原子至其周圍第一配位層各原子的平均原子間距。13*第十三頁，共六十三頁，2022年，8月28日徑向分布函數(shù)—RDF：

(radicaldistributionfunction）

RDF=4πr2ρog(r)

表示在r和r+dr之間的球殼中原子數(shù)的多少。

圖1－2稍高于熔點時液態(tài)堿金屬（Li、Na、K、Rb、Cs）的徑向分布函數(shù)(RDF)14*第十四頁，共六十三頁，2022年，8月28日配位數(shù)N1：表示參考原子周圍最近鄰（即第一殼層）的原子數(shù)。配位數(shù)N1的求法：RDF第一峰之下的積分面積；

N1與r1一起，被認為是液體最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，因為它們描繪了液體的原子排布情況。15*第十五頁，共六十三頁，2022年，8月28日二、由物質(zhì)熔化過程認識液體結(jié)構(gòu)物質(zhì)熔化時體積變化﹑熵變(及焓變)一般均不大（見表1-1），金屬熔化時典型的體積變化Vm/VS（Vm為熔化時的體積增量）為3~５%左右，表明液體的原子間距接近于固體，在熔點附近其混亂度只是稍大于固體而遠小于氣體的混亂度。金屬熔化潛熱Hm比其氣化潛熱Hb小得多（表1-2），為1/15~1/30，表明熔化時其內(nèi)部原子結(jié)合鍵只有部分被破壞。16*第十六頁，共六十三頁，2022年，8月28日三、液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)的理論模型（一）無規(guī)密堆硬球模型（二）液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)的晶體缺陷模型（三）液體結(jié)構(gòu)及粒子間相互作用的理論描述（四）實際液態(tài)金屬的微觀特點17*第十七頁，共六十三頁，2022年，8月28日

液體的缺陷模型與幾乎與每一種固體金屬的晶體缺陷相對應(yīng)，諸如點陣空位、位錯和晶界等模型。微晶模型：液態(tài)金屬有很多微小晶體和面缺陷組成，在微晶體中金屬原子或離子組成完整的晶體點陣，這些微晶體之間以界面相連接?？昭Ｐ停航饘倬w熔化時，在晶體網(wǎng)格中形成大量的空位，從而使液態(tài)金屬的微觀結(jié)構(gòu)失去了長程有序性。大量空位的存在使液態(tài)金屬易于發(fā)生切變，從而具有流動性。隨著液態(tài)金屬溫度的提高，空位的數(shù)量也不斷增加，表現(xiàn)為液態(tài)金屬的粘度減小。位錯模型：液態(tài)金屬可以看成是一種被位錯芯嚴重破壞的點陣結(jié)構(gòu)。在特定的溫度以上，在低溫條件下不含位錯的固體點陣結(jié)構(gòu)由于高密度位錯的突然出現(xiàn)而變成液體。（二）液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)的晶體缺陷模型18*第十八頁，共六十三頁，2022年，8月28日（四）實際液態(tài)金屬的微觀特點“能量起伏”

“結(jié)構(gòu)起伏”——液體中大量不?！坝蝿印敝木钟蛴行蛟訄F簇時聚時散、此起彼伏“濃度起伏”——同種元素及不同元素之間的原子間結(jié)合力存在差別，結(jié)合力較強的原子容易聚集在一起，把別的原于排擠到別處，表現(xiàn)為游動原子團簇之間存在著成分差異。19*第十九頁，共六十三頁，2022年，8月28日第三節(jié)液態(tài)合金的性質(zhì)一、液態(tài)合金的粘度二、液態(tài)合金的表面張力20*第二十頁，共六十三頁，2022年，8月28日一、液態(tài)合金的粘度（一）液態(tài)合金的粘度及其影響因素（二）粘度在材料成形中的意義21*第二十一頁，共六十三頁，2022年，8月28日（一）液態(tài)合金的粘度及其影響因素1.液體粘度的定義及意義2.粘度的影響因素22*第二十二頁，共六十三頁，2022年，8月28日1.液體粘度的定義及意義

粘度系數(shù)---簡稱粘度(動力學粘度η)，是根據(jù)牛頓提出的數(shù)學關(guān)系式來定義的：

τ——平行于X方向作用于液體表面（X-Z面）的外加剪切應(yīng)力，

VX——液體在X方向的運動速度，

dVX/dy——表示沿Y方向的速度梯度。外力作用于液體表面各原子層速度表述為：液體流動的速度梯度dVX/dy與剪切應(yīng)力τ成正比。通常條件下，所有的液態(tài)金屬符合牛頓定律，被稱為牛頓液體。粘度的物理意義可視為：作用于液體表面的應(yīng)力τ大小與垂直于該平面方向上的速度梯度的比例系數(shù)。要產(chǎn)生相同的dVX/dy，液體內(nèi)摩擦阻力越大，即η越大，所需外加剪切應(yīng)力也越大。液體粘度量綱為[M/LT]，常用單位為Pa·S或

mPa·S。23*第二十三頁，共六十三頁，2022年，8月28日2.粘度的影響因素粘度(Viscosity)表達式：

Kb——Bolzmann常數(shù)；

U——為無外力作用時原子之間的結(jié)合能τ0——為原子在平衡位置的振動周期（對液態(tài)金屬約為10-13秒）

δ——液體各原子層之間的間距粘度η隨原子間結(jié)合能U按指數(shù)關(guān)系增加，這可以理解為，液體的原子之間結(jié)合力越大，則內(nèi)摩擦阻力越大，粘度也就越高；粘度的影響因素：粘度隨原子間距δ增大而降低（成反比）。實際金屬液的原子間距δ也非定值，溫度升高，原子熱振動加劇，原子間距增大，η隨之下降；η與溫度T的關(guān)系受兩方面（正比的線性關(guān)系和負的指數(shù)關(guān)系）所共同制約，通常，總的趨勢隨溫度T而下降（見圖1-9）；24*第二十四頁，共六十三頁，2022年，8月28日合金組元（或微量元素）對合金液粘度的影響：

M-H（Moelwyn-Hughes）模型：

η1——純?nèi)軇┑恼扯龋沪?——溶質(zhì)的粘度；X1、X2分別為純?nèi)軇┖腿苜|(zhì)的在溶液中的mole分數(shù)，R為氣體常數(shù)，Hm

為兩組元的混合熱。若混合熱Hm為負值，合金元素的增加會使合金液的粘度上升（Hm為負值表明反應(yīng)為放熱反應(yīng)，異類原子間結(jié)合力大于同類原子，因此摩擦阻力及粘度隨之提高）若溶質(zhì)與溶劑在固態(tài)形成金屬間化合物，則合金液的粘度將會明顯高于純?nèi)軇┙饘僖旱恼扯?，因為合金液中存在異類原子間較強的化學結(jié)合鍵。表面活性元素（如向Al-Si合金中添加的變質(zhì)元素Na）使液體粘度降低，非表面活性雜質(zhì)的存在使粘度提高。25*第二十五頁，共六十三頁，2022年，8月28日（二）粘度在材料成形中的意義先引入運動學粘度及雷諾數(shù)的概念：運動學粘度為動力學粘度除以密度，即：運動學粘度ν——適用于較大外力作用下的水力學流動，此時由于外力的作用，液體密度對流動的影響可以忽略（當采用了運動學粘度系數(shù)ν之后，ν金和ν水兩者近于一致。例如鑄件澆注系統(tǒng)的設(shè)計計算時，完全可以按水力學原理來考慮）。動力學粘度η——在外力作用非常小的情況下適用，如夾雜的上浮過程和凝固過程中的補縮等均與動力粘度系數(shù)η有關(guān)。26*第二十六頁，共六十三頁，2022年，8月28日流態(tài)對流動阻力的影響：根據(jù)流體力學：當雷諾數(shù)Re＞2300時為紊流，Re＜2300時為層流圓形管道：f為流動阻力系數(shù)：→∝η→∝η0.2顯然，流動阻力愈大，在管道中輸送相同體積的液體所消耗的能量就愈大，或者說所需壓力差也就愈大。由此可知，在層流情況下的液體流動要比紊流時消耗的能量大。27*第二十七頁，共六十三頁，2022年，8月28日粘度對成形質(zhì)量的影響影響鑄件輪廓的清晰程度；影響熱裂、縮孔、縮松的形成傾向；影響鋼鐵材料的脫硫、脫磷、擴散脫氧；影響精煉效果及夾雜或氣孔的形成：熔渣及金屬液粘度降低對焊縫的合金過渡有利。28*第二十八頁，共六十三頁，2022年，8月28日粘度對鑄件輪廓的清晰程度的影響在薄壁鑄件的鑄造過程中，流動管道直徑較小，雷諾數(shù)值小，流動性質(zhì)屬于層流。此時，為降低液體的粘度應(yīng)適當提高過熱度或者加入表面活性物質(zhì)等。29*第二十九頁，共六十三頁，2022年，8月28日影響熱裂、縮孔、縮松的形成傾向由于凝固收縮形成壓力差而造成的自然對流均屬于層流性質(zhì)，此時粘度對流動的影響就會直接影響到鑄件的質(zhì)量。30*第三十頁，共六十三頁，2022年，8月28日影響鋼鐵材料的脫硫、脫磷、擴散脫氧在鑄造合金熔煉及焊接過程中，這些冶金化學反應(yīng)均是在金屬液與熔渣的界面進行的，金屬液中的雜質(zhì)元素及熔渣中反應(yīng)物要不斷地向界面擴散，同時界面上的反應(yīng)產(chǎn)物也需離開界面向熔渣內(nèi)擴散。這些反應(yīng)過程的動力學（反應(yīng)速度和可進行到何種程度）受到反應(yīng)物及生成物在金屬液和熔渣中的擴散速度的影響，金屬液和熔渣的動力學粘度η低則有利于擴散的進行，從而有利于脫去金屬中的雜質(zhì)元素。31*第三十一頁，共六十三頁，2022年，8月28日影響精煉效果及夾雜或氣孔的形成金屬液各種精煉工藝，希望盡可能徹底地脫去金屬液中的非金屬夾雜物（如各種氧化物及硫化物等）和氣體，無論是鑄件型腔中還是焊接熔池中的金屬液，殘留的（或二次形成的）夾雜物和氣泡都應(yīng)該在金屬完全凝固前排除出去，否則易形成夾雜或氣孔，破壞金屬的連續(xù)性。而夾雜物和氣泡的上浮速度與液體的粘度成反比（流體力學的斯托克斯公式）。粘度η較大時，夾雜或氣泡上浮速度較小，影響精煉效果；鑄件及焊縫的凝固中，夾雜物和氣泡難以上浮排除，易形成夾雜或氣孔。32*第三十二頁，共六十三頁，2022年，8月28日對焊縫的合金過渡影響

在焊縫金屬的合金化方法中，通過含有合金元素的焊劑、藥皮或藥芯進行合金過渡是較為常用的方法。這類方法的合金過渡主要是在金屬液與熔渣的界面上進行的。熔渣及金屬液粘度降低，進入熔渣中的合金元素易擴散到熔渣-熔池金屬界面上，向熔池金屬內(nèi)部擴散。因此，熔渣及金屬液粘度降低對合金元素的過渡是有利的。33*第三十三頁，共六十三頁，2022年，8月28日二、液態(tài)合金的表面張力（一）表面張力的實質(zhì)及影響表面張力的因素（二）表面張力在材料成形生產(chǎn)技術(shù)中的意義34*第三十四頁，共六十三頁，2022年，8月28日（一）表面張力的實質(zhì)及影響因素表面張力及其產(chǎn)生的原因表面自由能與表面張力的關(guān)系表面與界面影響表面張力的因素35*第三十五頁，共六十三頁，2022年，8月28日1、表面張力及其產(chǎn)生的原因

表面張力是表面上平行于表面切線方向且各方向大小相等的張力。表面張力是由于物體在表面上的質(zhì)點受力不均所造成。由于液體或固體的表面原子受內(nèi)部的作用力較大，而朝著氣體的方向受力較小，這種受力不均引起表面原子的勢能比內(nèi)部原子的勢能高。因此，物體傾向于減小其表面積而產(chǎn)生表面張力。36*第三十六頁，共六十三頁，2022年，8月28日2、表面自由能與表面張力的關(guān)系

表面自由能（表面能）：系統(tǒng)為產(chǎn)生新的單位面積表面時的自由能增量。

表面能及表面張力從不同角度描述同一表面現(xiàn)象。雖然表面張力與表面自由能是不同的物理概念，但都以γ（或σ）表示，其大小完全相同，單位也可以互換，通常表面張力的單位為力/距離（如N/m、dyn/cm），表面能的單位為能量/面積（如J/m2、erg/cm2等）。37*第三十七頁，共六十三頁，2022年，8月28日3、表面與界面表面與界面的差別在于后者泛指兩相之間的交界面，而前者特指液體（或固體）與氣體之間的交界面，但更嚴格說，應(yīng)該是指液體或固體與其蒸汽的界面。廣義上說，物體（液體或固體）與氣相之間的界面能和界面張力等于物體的表面能和表面張力。38*第三十八頁，共六十三頁，2022年，8月28日4、影響表面張力的因素1）表面張力與原子間作用力的關(guān)系：原子間結(jié)合力u0↑→表面內(nèi)能↑→表面自由能↑→表面張力↑2）表面張力與原子體積（δ3）成反比，與價電子數(shù)Z成正比3）表面張力與溫度：隨溫度升高而下降4）合金元素或微量雜質(zhì)元素對表面張力的影響

向系統(tǒng)中加入削弱原子間結(jié)合力的組元，會使u0減小，使表面內(nèi)能和表面張力降低。39*第三十九頁，共六十三頁，2022年，8月28日（二）表面張力在材料成形生產(chǎn)技術(shù)中的意義表面張力在大體積系統(tǒng)中顯示不出它的作用，但在微小體積系統(tǒng)會顯示很大的作用界面張力與潤濕角表面張力引起的曲面兩側(cè)壓力差液膜拉斷臨界力及表面張力對凝固熱裂的影響（液膜理論）40*第四十頁，共六十三頁，2022年，8月28日1、界面張力與潤濕角

接觸的兩相質(zhì)點間結(jié)合力越大，界面張力（界面能）就越小，兩相間的界面張力越小時，潤濕角越小，稱之為潤濕性好。

例如：水銀與玻璃間及金屬液與SiO2間，由于兩者難以結(jié)合，所以兩相間的界面張力很大，幾乎不潤濕。相反，同一金屬（或合金）液固之間，由于兩者容易結(jié)合，界面張力與潤濕角就很小。液態(tài)金屬凝固時析出的固相與液相的界面能越小，形核率越高。熔渣與液態(tài)金屬之間的潤濕性將影響熔渣對金屬的保護效果與焊縫外觀成形。41*第四十一頁，共六十三頁，2022年，8月28日表面為平面時（曲率半徑為無窮大），表面張力不產(chǎn)生壓力差。當表面具有一定的曲度時，液相中的壓力高于氣相（p1>p2），該壓力差值的大小與曲率半徑成反比，曲率半徑越小，表面張力的作用越顯著。2、表面張力引起的曲面兩側(cè)壓力差

對任意曲面：對球形曲面（如液滴）（r1=r2）：液相為凸面時（金屬液滴），液滴內(nèi)部壓力大于外部壓力：p1＞p2液相為凹面時（液相中有氣泡），氣泡內(nèi)部壓力小于外部壓力：p1＜p2對柱面（r2

→∞)：42*第四十二頁，共六十三頁，2022年，8月28日3．液膜拉斷臨界力及表面張力對凝固熱裂的影響在凝固的后期，不同晶粒之間存在著液膜，由于表面張力的作用，液膜將其兩側(cè)的晶體緊緊地吸附在一起，液膜厚度越小，其吸附力量就越大。設(shè)液膜為圓柱體的部分凹面，由于表面張力的作用，始終存在著一個與外力方向相反的應(yīng)力與之相平衡，其大小為：當r=T/2時，fmax=Δp達臨界值，如果繼續(xù)將液膜拉開，則曲率半徑r將再度變大，而應(yīng)力Δp將要變小。在這種情況下，凝固收縮引起的拉應(yīng)力將大于由表面張力所產(chǎn)生的應(yīng)力，使液膜兩側(cè)的固體急劇分離。43*第四十三頁，共六十三頁，2022年，8月28日液膜的拉斷臨界應(yīng)力fmax大小為：

對于σ=10-2N/cm的金屬來說，如果液膜厚度為10-6mm時，要將液膜兩側(cè)的晶粒拉開所需應(yīng)力為2×103N/mm2！液膜拉斷時若無外界液體補充，那么晶粒間或枝晶間便形成了凝固熱裂紋?？梢?，液膜的表面張力越大，液膜越薄，則液膜的拉斷臨界應(yīng)力fmax越大，裂紋越難形成。第一種情況：凝固的早期，或者靠近液體的兩相區(qū)內(nèi)，液膜與大量未凝固的液體相通，此時液膜兩側(cè)的固體枝晶拉開多少，液體補充進去多少，因此不會產(chǎn)生熱裂。44*第四十四頁，共六十三頁，2022年，8月28日第二種情況：液膜已經(jīng)與液體區(qū)隔絕，但是由于低熔點物質(zhì)的大量存在（如鋼中的硫共晶），形成大的液膜厚度和低的表面張力，將使液膜的最大斷裂應(yīng)力fmax減小，且熔點低而凝固速度較慢，這樣，厚的液膜將會長時間地保持下去，在此期間，如果有大的拉伸速度，則往往要產(chǎn)生熱裂。第三種情況：液膜雖已與液體區(qū)隔絕，但由于液膜中低熔點雜質(zhì)較少，其表面張力較高，熔點也相應(yīng)較高而凝固速度較快，液膜迅速變薄，此時如果液膜兩側(cè)的固體枝晶受到拉力，將會遇到大的fmax的抗力，這種抗力將使高溫固體內(nèi)部產(chǎn)生蠕變變形，從而避免了熱裂的產(chǎn)生。45*第四十五頁，共六十三頁，2022年，8月28日第四節(jié)液態(tài)金屬的充型能力一、液態(tài)金屬充型能力的基本概念二、影響充型能力的因素46*第四十六頁，共六十三頁，2022年，8月28日液態(tài)金屬充型能力液態(tài)金屬充滿鑄型型腔，獲得形狀完整、輪廓清晰的鑄件的能力，即液態(tài)金屬充填鑄型的能力，是設(shè)計澆注系統(tǒng)的重要依據(jù)之一；充型能力弱，則可能產(chǎn)生澆不足、冷隔、砂眼、鐵豆、抬箱，以及卷入性氣孔、夾砂等缺陷。47*第四十七頁，共六十三頁，2022年，8月28日

液態(tài)金屬的充型能力取決于：內(nèi)因——金屬本身的流動性(流動能力)外因——鑄型性質(zhì)、澆注條件、鑄件結(jié)構(gòu)等因素的影響，是各種因素的綜合反映。

表1-4不同金屬和不同鑄造方法的鑄件最小壁厚金屬種類鑄件最小壁厚（mm）砂型金屬型熔模鑄造殼型壓鑄灰鑄鐵3>40.4-0.80.8-1.5--鑄鋼48-100.5-1.02.5--鋁合金33-4----0.6-0.848*第四十八頁，共六十三頁，2022年，8月28日合金的螺旋形流動性實驗在相同的條件下澆注各種合金的流動性試樣，以試樣的長度表示該合金的流動性，并以所測得的合金流動性表示合金的充型能力。1.澆口杯,2.低壩,3.直澆道,4.螺旋5.高壩,6.溢流道,7.全壓井49*第四十九頁，共六十三頁，2022年，8月28日液態(tài)金屬停止流動機理與充型能力圖1-25純金屬、共晶成分合金及結(jié)晶溫度圖1-26寬結(jié)晶溫度合金停止很窄的合金停止流動機理示意圖流動機理示意圖前端析出15~20％的固相量時，流動就停止。

充型能力強50*第五十頁，共六十三頁，2022年，8月28日影響充型能力的因素1.金屬性質(zhì)方面的因素（流動性的高低）2.鑄型性質(zhì)方面的因素3.澆注條件方面的因素51*第五十一頁，共六十三頁，2022年，8月28日1.金屬性質(zhì)方面的因素純金屬、共晶和金屬間化合物成分的合金：在固定的凝固溫度下，已凝固的固相層由表面逐步向內(nèi)部推進，固相層內(nèi)表面比較光滑，對液體的流動阻力小，合金液流動時間長，所以流動性好，具有寬結(jié)晶溫度范圍的合金流動性不好；結(jié)晶潛熱（約為液態(tài)金屬熱量的85~90%）：對于純金屬、共晶和金屬間化合物成分的合金，放出的潛熱越多，凝固過程進行的越慢，流動性越好，因此潛熱的影響較大，對于寬結(jié)晶溫度范圍的合金潛熱對流動性影響不大。合金液的比熱、密度越大，導熱系數(shù)越小,停止流動前的時間越長，充型能力越好；合金液的粘度，在充型過程前期（屬紊流）對流動性的影響較小，而在充型過程后期凝固中（屬層流）對流動性影響較大。例：Fe-C合金流動性與成分的關(guān)系52*第五十二頁，共六十三頁，2022年，8月28日2、鑄型性質(zhì)方面的因素：鑄型的蓄熱系數(shù)

b2越大，鑄型的激冷能力就越強，金屬液于其中保持液態(tài)的時間就越短，充型能力下降。反之，則上升。金屬型（銅、鑄鐵、鑄鋼等）的蓄熱系數(shù)b2是砂型的十倍或數(shù)十倍以上，為了使金屬型澆口和冒口中的金屬液緩慢冷卻，常在一般的涂料中加入b2很小的石棉粉。濕砂型的b2是干砂型的2倍左右，砂型的b2與造型材料的性質(zhì)、型砂成分的配比、砂型的緊實度等因素有關(guān)。53*第五十三頁，共六十三頁，2022年，8月28日3、澆注條件方面的因素澆注溫度越高、充型壓頭越大，則液態(tài)金屬的充型能力越好；澆注系統(tǒng)（直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道）的復雜程度，鑄件的壁厚與復雜程度等也會影響液態(tài)金屬的充型能力。54*第五十四頁，共六十三頁，2022年，8月28日圖1-21Fe-C合金流動性與成分的關(guān)系55*第五十五頁，共六十三頁，2022年，8月28日56*第五十六頁，共六