液態(tài)金屬成形過程及控制第一節(jié)液態(tài)金屬充型過程的水力學特性及流動情況充型過程對鑄件質量的影響很大可能造成的各種缺陷，如冷隔、澆不足、夾雜、氣孔、夾砂、粘砂等缺陷，都是在液態(tài)金屬充型不利的情況下產生的。正確地設計澆注系統(tǒng)使液態(tài)金屬平穩(wěn)而又合理地充滿型腔，對保證鑄件質量起著很重要的作用。

一、液態(tài)金屬充型流動過程的水力學特性目前在實際鑄造生產中，砂型仍占相當大的分量，而液態(tài)金屬在砂型中流動時呈現(xiàn)出如下水力學特性：

1.粘性流體流動

液態(tài)金屬是有粘性的流體。液態(tài)金屬的粘性與其成分有關，在流動過程中又隨液態(tài)金屬溫度的降低而不斷增大，當液態(tài)金屬中出現(xiàn)晶體時，液體的粘度急劇增加，其流速和流態(tài)也會發(fā)生急劇變化。

2. 不穩(wěn)定流動

在充型過程中液態(tài)金屬溫度不斷降低而鑄型溫度不斷增高，兩者之間的熱交換呈不穩(wěn)定狀態(tài)。隨著液流溫度下降，粘度增加，流動阻力也隨之增加；加之充型過程中液流的壓頭增加或和減少，液態(tài)金屬的流速和流態(tài)也不斷變化，導致液態(tài)金屬在充填鑄型過程中的不穩(wěn)定流動。

3. 多孔管中流動

由于砂型具有一定的孔隙，可以把砂型中的澆注系統(tǒng)和型腔看作是多孔的管道和容器。液態(tài)金屬在“多孔管”中流動時，往往不能很好地貼附于管壁，此時可能將外界氣體卷入液流，形成氣孔或引起金屬液的氧化而形成氧化夾渣。

4. 紊流流動

生產實踐中的測試和計算證明，液態(tài)金屬在澆注系統(tǒng)中流動時，其雷諾數(shù)Re大于臨界雷諾數(shù)Re臨，屬于紊流流動。例如ZL104合金在670℃澆注時，液流在直徑為20mm的直澆道中以50cm/s的速度流動時，其雷諾數(shù)為25000，遠大于2300的臨界雷諾數(shù)。對一些水平澆注的薄壁鑄件或厚大鑄件的充型，液流上升速度很慢，也有可能得到層流流動。輕合金優(yōu)質鑄件澆注系統(tǒng)的研究表明，當Re<20000時，液流表面的氧化膜不會破碎，如果將雷諾數(shù)控制在4000～10000，就可以符合生產鋁合金和鎂合金優(yōu)質鑄件的要求。有人通過水力模擬和鋁合金鑄件的實澆試驗證明：允許的最大雷諾數(shù)，在直澆道內應不超過10000，橫澆道內不超過7000，內澆道內不超過1100，型腔內不超過280。 綜上分析，影響金屬液流動的平穩(wěn)性的主要因素是金屬液的流動速度和澆注系統(tǒng)的形狀及截面尺寸。

為此，有必要研究液態(tài)金屬在澆注系統(tǒng)中的流動情況。

汞：汞是一種化學元素，俗稱水銀(汞亦可寫作銾)。它的化學符號是Hg，它的原子序數(shù)是80。它是一種很重、銀白色的液態(tài)過渡金屬。因著這特性，水銀被用于制作溫度計。

特性

 汞導熱性能差，而導電性能良好。

汞很容易與幾乎所有的普通金屬形成合金，包括金和銀，但不包括鐵。這些合金統(tǒng)稱汞合金(或汞齊)。

該金屬同樣有恒定的體積膨脹系數(shù)，其金屬活躍性低于鋅和鎘，且不能從酸溶液中置換出氫。通常的汞化合物中，它的化合價是+1或者+2。很少有+3價的汞化物存在。

商業(yè)上有關汞的交易一般以一個“燒瓶”的容量作單位，約重34.5公斤。

應用

汞最常用的應用是制造工業(yè)用化學藥物以及在電子或電器產品中獲得應用。汞還被用在溫度計中，尤其是在測量高溫的溫度計中。除此之外汞還被用在：

汞可以將金從其礦物中分解出來，因此經常被用在金礦中。 汞還被用在氣壓計和擴散泵等儀器中。 汞的三相點是-38.8344 °C，它是一個溫度的標準點。 氣態(tài)汞被用在汞蒸氣燈中。 其它用途：水銀開關、殺蟲劑、牙醫(yī)用的汞齊、生產氯和氫氧化鉀的過程中、防腐劑、在一些電解設備中充當電極、電池和催化劑。