材料成型原理液态性质.ppt

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1、1.2熔化产生的物理参数变化纯物质（元素）有固定熔点。纯金属和共晶合金在一定温度下熔化和凝固,有固定熔点；合金存在结晶区间。大部分合金的熔化（凝固）是在一定的温度区间进行的，该温度区间为结晶区间。单位质量纯物质相变时需要的热量称为潜热（J/mol），其值取决于物质与相变的类型。这些性质对流动性、凝固过程有影响。熔点、结晶区间与潜热LS大多数金属发生收缩。这是产生缩孔和缩松缺陷的直接原因。多数金属熔化有约3-5%的体积膨胀，一般地，密度L<S铋、锑固态比液态松散；热膨胀和凝固收缩传输特性改变扩散率元素扩散率在L中/在S中102105倍例如：元素Mn的扩散率在1500℃Fe液中，为6

2、10-5cm2/s在固态-Fe中，410-9cm2/s所以在研究凝固过程溶质再分配的，常常忽略各元素在固体中的扩散。液态金属电阻加大，因原子热振动振幅增大，结构无序性加大;其他Lb>>Lm，SL>SS1.3黏滞性(viscosity)1）一些基本概念流体(fluid)：在剪切力作用下（无论多小）可连续变形的物质。牛顿流体(newtonianfluid)：变形速率与剪切应力成正比例的流体。流体力学(fluidmechanics)：是处理静止和运动的流体行为的科学。2）黏滞性(viscosity）流体的黏滞性是流体抵抗剪切变形的能力。度量：黏度。从微观的角度看，其本质是反映质点间作用力大

3、小。描述流动时内摩擦。牛顿黏性定律复习：厚度为h的流体表面有一面积为A的平板，在F力作用下，以U速度运动，设为黏滞剪应力-单位面积上的摩擦力;所以，根据牛顿粘性定律，A面积上的力，为动力粘度（N·s/m2）物理意义：单位面积产生单位速度梯度的力。运动粘度：黏度的定义液体金属的黏度值液态金属数量级：10-3N·s/m2运动粘度η/ρ与水相近;p22案例1.133）粘度的影响因素温度在高出熔点不太多的温度范围内，T，,流动性好。式中A和Hμ均为常数，R为气体常数。3）粘度的影响因素熔点与黏度p22案例1.13一般的趋势是熔点愈高，粘度愈大，但Sb和Mg例外。图1.13熔点时常见液态

4、金属单质粘度与熔点的关系3）粘度的影响因素杂质固态杂质使液态金属。因为固态杂质增加流体内摩擦。溶质对黏度影响p23案例1.14Al-Cu合金的黏度p23案例1.15Sn-Bi系的黏度液态中杂质沉浮速度（斯托克斯方程StokesEquation）影响夹杂物的去除液态金属流态-层流和紊流粘度对层流的影响大于对紊流的影响粘度对液态金属对流的影响影响偏析粘度对凝固过程的影响将在后续对应章节中继续学习Endingofviscosity