结论：液态金属的充型能力首先取决于金属本身的流 动能力，同时又受外界条件，如铸型性质、浇注条 件、铸件结构等因素的影响，是各因素的综合反映。 流动性：金属本身的流动能力，称为“流动性”，是 金 属铸造性能之一。

　　（1）铸型的蓄热系数b2； （2）铸型的密度ρ2 ； （3）铸型的比热容C2； （4）铸型的导热系数λ2； （5）铸型的温度； （6）铸型的涂料层； （7）铸型的发气性和透气性。

　　（1）液态金属的浇注温度; （2）液态金属的静压头H; （3）浇注系统中压头损失总合; （4）外力场（压力、真空、离心、振动等）。

　　力对薄壁铸件、铸件的细簿部分和棱角的成形有影响。型腔越 细薄，棱角的曲率半径越小，表面张力的影响则越大。为克服

　　（1）铸件的折算厚度R R=V（铸件的体积）/S（铸件的散热表面积） 或R=F（铸件的断面积）/P（断面的周长） （2）由铸件结构所规定的型腔的复杂程度引起的压头损失Σh.

　　① 合金的成分 合金的流动性与其成分之间存 在着一定的规律性。 在流动性曲线上，对应着纯金 属、共晶成分的地方出现最大 值，而有结晶温度范围的地方 流动性下降，且在最大结晶温 度范围附近出现最小值。

　　砂型具有透气性，其浇注系统和型腔可看作“多孔”的管道和容 器。 缺陷：a）铸件表面粘砂：压力过大，金属液被压入型壁砂粒间的间隙内；

　　紊流：指流体从一种稳定状态向另一种稳定状态变化过程中的一种无序状态。 流动时惯性力占主要地位。 层流：流体在管内流动时，其质点沿着与管轴平行的方向作平滑直线运动。 流动时粘性力占主要地位。

　　在过热度相同时：纯铁的流动性好，随碳量的增 加，结晶温度范围扩大，流动性下降。在Wc＝2.1%附 近，结晶温度范围最大，在液相线以上过热度相同的 情况下，流动性最差。

　　在亚共晶铸铁中，越接近共晶成分，流动性越好， 共晶成分铸铁的流动性最好。这是因为含碳量越低， 结晶温度范围越宽，初生奥氏体枝晶就越发达，数量 不多的奥氏休枝晶，即足以阻塞液流的流动。共晶铸 铁的结晶组织比较细小，凝固层的走向平整，流动阻 力小，而且共晶成分铁液浇注温度低，向铸型散热慢， 流动时间也较长，所以流动性最好。碳量增加时，亚 共晶铸铁的液相线温度下降，在相同的浇注温度下， 铁液的流动性随碳量增加而迅速提高。

　　比热容和密度较大的合金，因其本身含有较多的热量，在相同 的过热度下，保持液态的时间长，流动性好。 导热系数小的合金，热量散失慢，保持流动的时间长；导热系 数小，在凝固期间液固并存的两相区小，流动阻力小，故流动 性好。

　　原因： 初生Si相强度低，不容易 形成坚固的枝晶网络，能 够以液固混合状态在液相 线温度以下流动，结晶潜 热得以发挥。

　　据目前的资料，只有铸铁、 Pb-Sb和Al-Si合金由于较 大的结晶潜热而使流动性 在过共晶区继续增长。

　　C型ρ型--单位体积的铸型在温度升高1℃时所吸取的热量。 此值大，铸型吸取较多的热量而本身的温升较小，使金属与 铸型在较长时间内保持较大的温差。 λ型－铸型的导热系数大，表示从金属吸取的热量能很快地由温度较 高的型内表面传导到温度较低的“后方”，使铸型参加蓄热的部分 增多，从而能够储存更多的热量，并且铸型内表面的热量能迅速传 走，温升速度也就比较缓慢，而保持继续吸取热量的能力。 铸型的蓄热系数b型表示铸型从其中的金属中吸取并储存于本身中热 量的能力。蓄热系数b型越大，铸型的激冷能力就越强，金属液于其 中保持液态的时间就越短，充型能力下降。

　　铸铁的结晶温度范围一般都比铸钢的宽，但 铸铁的流动性却比铸钢的好。这是由于铸钢的熔 点高，钢液的过热度一般都比铸铁的小，维持液 态的流动时间就要短；另外，由于钢液的温度高， 在铸型中散热速度大，很快就析出一定数量的枝 晶，使钢液失去流动能力。

　　高碳钢的结晶温度范围虽然比低碳钢的宽， 但是，由于液相线温度低，容易过热，所以实际 流动性并不比低碳钢差。

　　c）Ⅲ区：未被完全熔化而保留下来的 一部分固相区。 （熔液无过热热量） Ⅳ区：两相温度相同—结晶温度。 断面附近易堵塞，熔液停流。 这类金属的流动性与固体层内表面的粗糙度、毛细管阻力及在结晶温度下 的流动能力有关。

　　a）纯液态流动 前端析出15~20％的固相量 时，流动就停止。 b）TTL，析出晶体，顺流前进，并长大。 前端冷却最快，使粘度增加，流速减慢

　　c）晶粒数量达到某一临界数量时，便结成 一个连续的网络。当液流压力不能克服 此网络的阻力时，即发生堵塞而停止流动

　　所释放的热量。 • 结晶潜热约占液态金属热含量的85-90％，但是，它对不同类 型合金的流动性影响是不同的。 • 纯金属和共晶成分的合金在固定温度下凝固，在一般的浇注条 件下，结晶潜热的作用能够发Kaiyun体育官方网站 开云登录网站挥，是估计流动性的一个重要因 素。凝固过程中释放的潜热越多，则凝固进行得越缓慢，流动 性就越好。将具有相同过热度的纯金属浇入冷的金属型试样中， 其流动性与结晶潜热相对应：Pb的流动性最差，Al的流动性最 好，Zn、Sb、Cd、Sn依次居于中间。 • 对于结晶温度范围较宽的合金，散失一部分(约20％)潜热后， 晶粒就连成网络而阻塞流动，大部分结晶潜热的作用不能发挥， 所以对流动性影响不大。

　　实验证明，同一种金属用不同的铸造方法，所能铸造的铸件最小壁厚不同。 同样的铸造方法，由于金属不同，所能得到的最小壁厚也不同，如表所示。

　　在金属型铸造中，经常采用涂料调整其蓄热系数b型 。为使 金属型浇口和冒口中的金属液缓慢冷却，常在一般的涂料 中加入b型很小的石棉粉。 在砂型铸造中，利用烟黑涂料解决大型薄壁铝镁合金铸件的 成型问题，已在生产中收到效果。

　　例如，在金属型中浇注铝合金铸件铸型温度由340℃提高到 520℃，在相同的浇注温度（760℃）下，螺旋线mm。 在熔模铸造中，为得到清晰的轮廓，将型壳加热到800℃以上 进行浇注。

　　③ 铸型中的气体 铸型有一定的发气能力，能在金属液与铸型之间形成 气膜，可减小流动的摩擦阻力，利于充型。

　　影响因素（1）金属的成分。 （2）液体的温度。 （3）杂质的含量及物理特性。

　　利用浇注“螺旋形试样”的方法来衡量。按合金充填型腔的长度或 充填缝隙的厚薄程度表示该合金的流动性。 • 在相同的条件下浇注各种合 金的流动性试样，以试样的 长度表示该合金的流动性， 并以所测得的合金流动性表 示合金的充型能力。 • 1.浇口杯, 2.低坝, 3.直浇道, 4. 螺旋 5. 高坝, 6.溢流 道,7.全压井 • 下页我们提供了对铸钢和铸 铁件流动性的模拟结果．

　　根据水力学分析，粘度对层流运动的流速影响较大，对紊流运 动的流速影响较小。实际测得，金属液在浇注系统中或在试样

　　过程前期是紊流运动，粘度对流动性的影响不明显；而在充型 过程后期凝固中，是层流运动，粘度对流动性影响较大。

　　共晶增加，固相线温度也下 降，因此，可以提高流动性。 但是，磷量增加使铸铁变脆。 通常不用增加磷量提高铸铁的

　　（2）硅（作用和碳相似） 硅量增加，液相线温度下降。因此， 在同一过热度下，铸铁的流动性随 硅量增加而提高。 （3）锰和硫 锰的质量分数低于0.25％时，锰本 身对铸铁的流动性没有影响。但是， 当含硫量增加时，一方面会产生较 多的MnS夹杂物，悬浮在铁液中， 增加铁液的粘度，另一方面，含S 量越高，越易形成氧化膜，致使铁 液流动性降低。

　　液体金属：粘性、流速、流态随温度变化而变化，使金属流动不稳定。高温金属液与 气体和型壁作用使金属氧化，增加氧化夹杂，容易形成夹杂、冷隔和浇不足等缺陷。 铸型：铸型中水分蒸发，有机物燃烧，铸型材料组成物的分解和气化，使型腔内气压 增加。气压过大，会阻碍金属液的流动，或侵入金属液内，产生浇不足、冷隔和气孔。

　　R=V(铸件的体积)/S(铸件的散热表面积) 或R=F(铸件的断面积)/P(断面的周长) 折算厚度大，热量散失慢，充型能力就好。铸件壁厚相同时， 垂直壁比水平壁更容易充填。

　　• 影响充型能力的因素大致可以归纳为四类： 第一类因素----金属性质方面的因素

　　（1）金属的密度ρ1； （2）金属的比热容c1； （3）金属的导热系数λ1； （4）金属的结晶潜热L; （5）金属的粘度η; （6）金属的表面张力σ; （7）金属的结晶特点。