合金黏度对铸件质量的影响

二、合金黏度对铸件质量的影响

从式(6-2)知,动力黏度高,则合金液在充型过程中的运动阻力必然加大,从而减小流量。实践中常因浇注温度过低,合金黏度过大,浇注中型壁吸热使合金失去流动能力,造成浇不到的现象。

合金液在浇注系统和型腔中流动时,其紊(湍)流程度可用雷诺数加以评定:

图示

式中 Re——雷诺数;

v——合金液流速;

R——浇注系统或型腔的水力半径;

A——浇道或型腔的横截面积;

图示

图6-1 Fe—C合金的动力黏度

图示(https://www.daowen.com)

图6-2 AI—Cu合金的动力黏度

ω——截面上的湿周长度;

ν——合金液的运动黏度。

当Re>2320时呈紊流状态。Re值越大,紊流程度愈严重。对于易氧化的铝镁合金铸件,为了减少夹杂物和保证铸件纯净,要限制充型时的Re值,并希望以最低的紊流程度、平稳充型。

合金液中的气泡和非金属夹杂物,能否及时上浮而被排除,关系到铸件质量的好坏。它们的上浮(或下沉)速度与合金黏度有关,对于直径小于0.1mm的球形杂质或气泡,在浇包或熔炉内金属液中的上浮速度v可用Stokes公式计算:

图示

式中 r——杂质或气泡半径;

ρ——合金液的密度;

ρs——杂质或气体的密度;

η——合金液的动力黏度。