Các yếu tố ảnh hưởng đến scbmThành phần hóa học của kim loại lỏng • Kim loại có hòa tan các ôxit có nhiệt độ nóng chảy < nhiệt độ nóng chảy của kim loại nền sẽ làm giảm góc thấm ướt..
Trang 1CHƯƠNG 3 MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ
CỦA KIM LOẠI LỎNG
Trang 2MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ
CỦA KIM LOẠI LỎNG
1 Sức căng bề mặt
2 Độ sệt của kim loại lỏng
3 Độ chảy loãng và khả năng điền đầy
khuôn
Trang 4KLL không thấm ướt thành khuôn
- Hạn chế sự thâm nhập của kim loại lỏng vào các
lỗ mao dẫn ở bề mặt khuôn hạn chế cháy
dính cát cơ học trên bề mặt vật đúc
Trang 5Kim loại l ỏng thấm ướt thành khuôn
Trang 6Các yếu tố ảnh hưởng đến scbm
Thành phần hóa học của kim loại lỏng
• Kim loại có hòa tan các ôxit có nhiệt độ
nóng chảy < nhiệt độ nóng chảy của kim loại nền sẽ làm giảm góc thấm ướt Thí dụ: FeO trong hợp kim sắt; CuO trong HK đồng …
• Khi trên bề mặt kim loại lỏng có màng ôxit khó chảy sẽ làm tăng góc thấm ướt Thí dụ: Al2O3, Cr2O3/thép lỏng; Al2O3/HK Al…
• Các nguyên tố hòa tan trong kim loại lỏng
Trang 7Các yếu tố ảnh hưởng đến scbm
• Nhiệt độ: nhiệt độ tăng thì góc thấm ướt
giảm
• Vật liệu làm khuôn, chất sơn khuôn:
- Sơn khuôn bằng phấn chì, bột talc: làm
tăng góc thấm ướt
- Phun dầu hỏa lên bề mặt khuôn: giảm góc thấm ướt
Trang 92 ĐỘ SỆT
- độ sệt động học
= /
• Re= vd/
v – vận tốc dài của dòng chảy
d - đường kính thủy lực của ống
• Re < Reth: chảy tầng
• Re > Reth: chảy rối
• Reth= 3500 (thép cacbon); = 7000 (gang xám)
Trang 11Các yếu tố ảnh hưởng đến độ sệt
kim loại lỏng
Trang 12• Những tạp phi kim rắn (vd: Al2O3 trong
thép) thường làm tăng độ sệt của kim loại lỏng Tạp có dạng góc, cạnh làm giảm độ sệt mạnh hơn so với dạng cầu
• Các tạp phi kim lỏng (vd: Fe3P trong gang) thường làm giảm độ sệt của kim loại lỏng
Trang 133 ĐỘ CHẢY LOÃNG VÀ KHẢ NĂNG
ĐIỀN ĐẦY KHUÔN
• Hợp kim có khả năng chảy đến một nhiệt
độ thấp hơn đường lỏng và sẽ mất tính
chảy ở một nhiệt độ xác định gọi là nhiệt
Trang 15Các yếu tố ảnh hưởng đến khả
năng điền đầy khuôn
• Khi kim loại lỏng đang chảy tiếp xúc với
khuôn sẽ kèm theo các tác dụng tương hỗ
về nhiệt, vật lý, hóa học gây ảnh hưởng
đến khả năng điền đầy khuôn của kim loại lỏng
Trang 16Các yếu tố ảnh hưởng đến khả
năng điền đầy khuôn
1 Các tính chất của hợp kim
• Kim loại lỏng chảy trong khuôn mất dần
nhiệt và lượng nhiệt mất đi (Qm) này
không được vượt quá lượng nhiệt quá
nhiệt (Qqn) cần thiết để nung KLL từ nhiệt
độ có độ chảy loãng bằng không đến nhiệt
độ rót:
Qm < Qqn
Trang 17c - nhiệt dung riêng của KLL
W - ẩn nhiệt kết tinh của KLL
x - phần pha rắn khi KLL có độ chảy loãng bằng không
Mức độ chảy của KLL phụ thuộc vào c
và W
Trang 18Các yếu tố ảnh hưởng đến khả
năng điền đầy khuôn
2 Các tính chất của khuôn
Tính chất của khuôn thể hiện ở 2 mặt:
a Khuôn lấy nhiệt của KLL
Khả năng lấy nhiệt được đặc trưng bằng
bkh= (c)0,5
, c, : độ dẫn nhiệt, nhiệt dung riêng,
khối lượng riêng của khuôn
Trang 19• Sự hình thành màng khí mỏng giữa KLL
và bề mặt khuôn làm giảm hệ số ma sát
• Hệ số ma sát của khuôn tươi nhỏ hơn
khuôn khô
Trang 20Các yếu tố ảnh hưởng đến khả
năng điền đầy khuôn
3 Sức căng bề mặt
• Scbm giữa KKL và khuôn càng lớn thì khả năng điền đầy khuôn càng kém
4 Màng ôxit
• Màng ôxit trên bề mặt KLL làm giảm khả năng điền đầy khuôn
Trang 21Các yếu tố ảnh hưởng đến khả
năng điền đầy khuôn
5.Khoảng đông của
KLL
T càng thấp thì độ
chảy loãng càng cao
Trang 22Các yếu tố ảnh hưởng đến khả
năng điền đầy khuôn
6 Ảnh hưởng của hình dạng lòng khuôn
Gọi: F, V là tổng diện tích bề mặt và thể tích lòng khuôn
Khi F/V tăng:
• Nhiệt lượng KLL truyền cho khuôn tăng
• Ma sát giữa KLL và khuôn tăng
Giảm khả năng điền đầy khuôn
Trang 23XÁC ĐỊNH ĐỘ CHẢY LOẢNG
Trang 24XÁC ĐỊNH ĐỘ CHẢY LOẢNG
Trang 25XÁC ĐỊNH ĐỘ CHẢY LOẢNG
Trang 26XÁC ĐỊNH ĐỘ CHẢY LOÃNG