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液态金属的流动与停止流动一、液态金属的流动⒈液体金属流动的形式在金属凝固过程中，液相流动的形式主要可分为三类：自然对流、强制对流（或强制流动）和亚传输过程引起的流动。①自然对流自然对流是指由于熔体发生局部的物理性质改变而引起的自发性对流；浇注时及浇注完毕后液体存在自然对流

液体在枝晶间流动：枝晶凝固时，发生收缩而产生负压，液体被吸入枝晶分枝而产生微观流动。

在凝固后期，固相分数较大，渗透率K随体积分数的减小而迅速减小，流动会变得及其困难。宽结晶范围内的合金，树枝晶发达，因而容易形成缩松缺陷，因此要特别注意补缩。②强迫对流

指依靠外力的作用所形成的对流。

一般采取电磁搅拌或机械搅拌的办法来产生强制对流。通常采用的技术包括：机械搅拌、电磁搅拌、超声振动等。浇注时存在液流的冲刷（强制对流）液流冲刷浇道、型壁及已凝固层的生长界面。③亚传输过程引起的流动这主要包括：①在凝固界面上，原子和分子的扩散产生的结晶流，它又称作界面流；②液相中的温度梯度导致Soret效应产生的流动;③液─气界面上温度梯度或溶质质量分数梯度引起的非均匀分布的界面张力产生的Marangoni对流，该对流是微重力凝固条件下的主要对流方式。改变柱状晶的生长方向熔体的流动对柱状晶前沿的溶质富集层产生冲刷作用，使晶体附近的溶质分布不对称，形成迎流一侧的液相中溶质原子浓度较低，而背流一侧的溶质原子却浓度较高，从而会使柱状晶的生长方向发生变化：向迎流一侧倾斜。促进柱状晶向等轴晶的转化细化凝固晶粒熔体的流动显著增加了形核率。晶粒在数量上的增加带来晶粒尺寸的细化。⒉液体流动对金属凝固组织的影响强烈的紊流作用会使熔体内的成分分布更加均匀。此外，熔体的流动状态还会显著改变液态金属凝固前沿中的溶质分布和溶质原子的再分配，从而可对铸件的凝固组织和成分偏析产生重要影响。对于宽结晶温度范围的合金，在液态金属的过热热量完全散失之前也是纯液态流动。随流动继续向前，液态金属的温度降至合金的液相线以下，液流中开始析出晶体，顺流前进并不断长大。液流前端由于不断与型壁接触，冷却最快，析出晶粒的数量最多，使金属液的粘度增大，流速减慢。当晶粒数量达到某一临界值时，便结成一个连续的网络。若造成金属液流流动的压力不能克服此网络的阻力，就发生阻塞而停止流动。合金的结晶范围越宽，枝晶就越发达，液流前端析出相对较少的固相量，亦即在相对较短的时间内，液态金属便停止流动。试

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