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铜熔体流动性的探讨
来源: | 作者:pmo0cbdb2 | 发布时间: 2018-06-20 | 8201 次浏览 | 分享到:
 一、温度对流动性影响
       熔体的流动性通常用液体的黏度来表征，并与表面张力成线性关系，黏度小、表面张力小的流动性好，黏度大表面张力大的流动性差。金属液体的流动性和其他液体一样，与金属的特性和成分有关，也与金属熔体的温度有关。温度越高黏度越低、流动性越好，当熔体从高温降至熔点或者液相线温度时，黏度急剧加大，流动性大幅度降低。
       形成固溶体的合金，当结晶温度的范围较宽时，流动的熔体中由于有树枝晶的出现，特别是液流的前端枝晶不断发展长大，使熔体的黏度增加而使流速下降。当液流前端的枝晶数量达到某一临界值时，熔体便停止流动。合金的结晶温度范围愈宽、两相区域愈大、枝晶愈发达、熔体流动性愈差。
 二、元素对流动性影响
纯铜以及普通黄铜的流动性较好，而大多数多元复杂铜合金的流动性较差。少量的磷、硅能显著改善铜及其合金的流动性。
      在流动性与合金组元成分关系图中，随着成分的增加，有的出现最低波谷，这往往与某些合金的共晶两相区(L+a)扩大相对应，可以认为是熔体中的第二相(初晶团或枝晶“骨架”)增加了熔体黏度的缘故。例如，含硅在2%~5%时，铜硅合金熔体的流动性出现了低点，这是由于正处于结晶温度范围较大区间的缘故。         铜中加少量的铝也会提高流动性，铜一铝合金熔体流动性最小值大概对应于a固溶体最大结晶区间，随后流动性的提高与合金向共晶成分移近有关。
      铜中加锰，也是开始时熔体流动性提高而后下降，含20%Mn时流流动性处于最低点，含20%.~40%Mn时流动性重新提高，同样是结晶温度范围的变化所致。
      铜中加入1%Ni时熔体流动性出现最高点。镍含量4%~10%时黏度明显提高，流动性明显下降。随着镍含量增加到18%时，表面张力一直不断增加。总之,铜一镍合金随着结晶温度范围的扩大而流动性逐渐降低。
对于一定组元成分的合金而言，要提高其熔体的流动性，应当加强熔体的脱气、除杂和清渣，因此保持熔体的纯浄是十分必要的。


三、机械搅拌对流动性的影响

图一：机械搅拌装置



机械搅拌铜水绕轴循环流动，如果没有形成阻挡流动形式，将不会形成紊流，会很容易形成流动死角，而且根据工频炉炉子的结构，没有形成上下对流，将对整体流动搅拌效果打折。图二所示是水溶液中搅拌，示踪剂在水中的分布，示踪剂与水有密度差，在这种搅拌的形式下，上部的示踪剂是很难跟水溶液充分接触的，而且在搅拌速度较大的时候，还会形成吸气的现象，如图三、图四所示。
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