鐵液的表面張力

液態(tài)鑄鐵的表面張力或界面能，是其重要的物理性能之一，它對鑄
鐵的結(jié)晶、凝固過程有重要意義。由于鐵液表面質(zhì)點受力的不對稱性是
由于鐵液本身質(zhì)點間的作用力和表面質(zhì)點與相鄰近之質(zhì)點間的作用力不
同而引起的，所以鐵液的表面張力不僅與鐵液本身的特性有關(guān)，而且和
與它接觸的相的性質(zhì)有關(guān)。一般說的表面張力是指液體和氣相接觸面上
的表面張力。而界面能或界面張力則習(xí)慣于用來表示固相和液相及本身
相互之間的關(guān)系。

硫和磷是鑄鐵的表面活性元素，因此，隨著鐵液中硫、磷含量的增
加，其表面張力將明顯下降，而硅對鑄鐵的表面張力沒有明顯的影響

液態(tài)合金的表面張力對鑄造工藝有一定影響。在一般情況下，液態(tài)
合金是不潤濕鑄型的，為了獲得表面輪廓非常清晰或具有非常細(xì)薄部位
的復(fù)雜鑄件，就必須解決由于液態(tài)合金不潤濕鑄型，表面張力所產(chǎn)生的
附加壓力帶來的問題。例如采取適當(dāng)提高液態(tài)金屬壓頭(增加直澆口高
度)；或?qū)τ谝恍┬枰屑?xì)密精美表面圖案、花紋的工藝品鑄件，在其
合金中加入降低表面張力的元素如磷等措施。另外，表面張力與鑄件的
機械粘砂有直接關(guān)系。由于鑄鐵及大多數(shù)液態(tài)金屬不潤濕鑄型，按理是
不會有機械粘砂問題的．然而鐵液的表面張力對氧非常敏感，當(dāng)存在Fe
O之后，F(xiàn)eO潤濕鑄型，而產(chǎn)生機械粘砂，因此，生產(chǎn)中應(yīng)盡量減少鐵液
的氧化，以保證鑄件的內(nèi)在和外表質(zhì)量。其次，經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，用球化劑
處理過的鐵液，它的表面張力與其凝固后的石墨形狀之間存在一定關(guān)系
；隨著鐵液表面張力的增大，石墨有從片狀向蠕蟲狀再向球狀轉(zhuǎn)化的趨
勢。

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