铸造合金流动性测定 实验报告一、实验目的:1 •掌握合金流动性的测定方法；2 •验证合金成分、浇注温度、铸型条件与合金流动性的关系;3 •能运用液态金属停止流动机理解释实验结果二、实验设备与材料:1 •螺旋线试样模型；3 •造型及浇注工具；5 •电阻式坩埚仪；7 .炉料（1）纯Al2•砂箱；4. 快速测温仪；6.精炼剂ZnCI2 （无毒精炼剂）；（2）含 Si9.3% 的 Al-Si 合金三、 实验原理：1. 合金成分对流动性的影响主要是因为合金成分不同，其结晶特点不同造成的纯金属、共晶成分合金 是在固定温度下凝固的已凝固的固相层由铸件表面逐层从中心推进， 与未凝固 的液体界面分离，且凝固层表面光滑，对合金流动性阻力小同时，结晶潜热的 释放使凝固进行缓慢，延长了流动时间另外，这类合金析出较多固相时，才停 止流动当金属中加入合金元素，一般会使导热系数明显下降，会使流动性得到 提高（但有时加入合金元素后，初晶变得发达，流动性反而下降） 结晶区间较大的合金，结晶时形成发达的树枝晶在凝固层表面有较多的枝晶与液态相混杂， 阻碍液体的流动当液流前端的枝晶达到一定数量时， 合金就停止流动，结晶区 间越大，枝晶越发达，流动性越不好。
2. 浇注温度条件对流动性的影响提高浇注温度会使金属液粘度降低， 在相同散热条件下，延长了从浇注温度 到凝固温度的时间，即保持液态金属的时间同时提高浇注温度，也会使铸型温 度升高，减少金属液与铸型的温差，从而提高了流动性但过高的浇注温度会使 合金的吸气增加，氧化严重，流动性提高幅度降低，铸件易产生缺陷四、 实验内容：实验采用螺旋线形试样测定两种成分合金流动性的性能，具体列表 1如下:表1螺旋线形试样实验内容序号合金成分结晶区间过热度浇注温度1纯铝（Al）△ T=0C ,T熔=660°C+50 C710C2Al-Si合金（含 Si 9.3%）△ T~ 3C,T 熔=605 C+50 C655 C五、实验步骤:1. 每组做流动性试样铸型两个，紧实后水平放置，并压箱；2. 熔炼合金：各2kg，出炉前要精炼处理精炼剂加入量占总合金量的 0.03%；3. 出炉浇注前要测量金属液的温度，并降到浇注温度以后进行浇注；4•浇注完冷却后，要打箱，测试试样长度并记录在表 2中；5. 安全注意事项：(1)接触金属液的工具要预热处理； (2)加料时也要预热六、实验记录：表2螺旋线形试样实验记录序号合金成分出炉温度浇注温度过热度试样长度1纯铝(Al)804C「710C+50 C84.5cm2Al-Si合金（含 Si9.3%）692 °C655 C+50 C88.5cm七、思考题:1. 简述合金流动性与合金成分、浇注温度的关系。
答：(1) 主要是因为合金成分不同，其结晶特点不同造成的纯金属、共晶成分合金是在固定温度下凝固的已凝固的固相层由铸件表面逐层从中心推进， 与未 凝固的液体界面分离，且凝固层表面光滑，对合金流动性阻力小同时，结晶潜 热的释放使凝固进行缓慢，延长了流动时间另外，这类合金析出较多固相时， 才停止流动当金属中加入合金元素，一般会使导热系数明显下降，会使流动性 得到提高(但有时加入合金元素后，初晶变得发达，流动性反而下降) 结晶区间较大的合金，结晶时形成发达的树枝晶在凝固层表面有较多的枝晶与液态相 混杂，阻碍液体的流动当液流前端的枝晶达到一定数量时，合金就停止流动， 结晶区间越大，枝晶越发达，流动性越不好2) 合金流动性与浇注温度的关系：提高浇注温度会使金属液粘度降低，在相同散热条件下，延长了从浇注温度到凝固温度的时间，即保持液态金属的时间 同时提高浇注温度，也会使铸型温度升高，减少金属液与铸型的温差，从而提高 了流动性但过高的浇注温度会使合金的吸气增加， 氧化严重，流动性提高幅度降低，铸件易产生缺陷2. 为什么纯金属Al的流动性比含Si9.3%的Al-Si合金的流动性差？答：(1) 在金属Al液中加入合金元素Si后，在凝固结晶过程中，在 a— Al周 围Si浓度达到共晶浓度，在初生相周边就形成共晶 Si，比较规则的块状，不易 形成网络，阻碍液体在块间流动，初生 Al相的生长，从而获得晶粒相对较小的 合金组织，细小且均匀的晶粒有助于合金熔体流动性的提高。
2) 如图1所示，Al-Si合金中Si含量在16-18%之间有最大值，流动性 Si含量的增加使铝合金整体过冷度增大，也有助于流动性的提高3) Si结晶潜热大于Al结晶潜热，其结晶潜热的释放，使凝固进行缓慢， 延长了液态合金流动时间，增加了金属液的流动性。