铸造基础知识。

依据液态金属的温度和固体金属的熔点等因素的不同，固态金属在液态金属中可能是熔化，然后与液态金属混合并溶入液态金属中；也可能是溶解，以扩散方式进入液态金属。

　　熔化是由于外界给固态金属提供了足够的能量，使原子间距增大，原子间的引力减少，造成原子间的结合键破坏。熔化主要发生在固态金属的熔点低于液态金属温度的情况，如果固态金属在液态金属中是放热的，则也可能发生在固态金属的熔点高于液态金属温度的情况。熔化主要受传热控制，在铁液中加硅锰合金，铜液中加铝等均属于这种情况。 　　若固态金属的熔点高于液态金属温度，则大多为溶解机制，一般认为，固体在液体中的溶解包括2个过程，首先是固体晶格内的原子结合健被破坏，固体原子进入液相；然后，进入液相的固体原子由边界向溶体内扩散。也有人认为，当液态金属与固态金属接触时，液体的组分首先向固体表面扩散，在厚度约10-7mm的表面层内达到饱和的浓度，此后，固体表面层向液相中溶解。 　　研究表明，许多固态金属并不是直接在液态金属中溶解，而是先在界面反应形成金属间化合物，然后金属间化合物再向液态金属中溶解。这可以根据固态金属与液态金属的相图进行判断，如果相图中无高熔点金属间化合物相存在，则固态金属的溶解以直接溶解方式进行，如铜、硅在液态铝中的溶解，铝在锡中的溶解属于这种方式。如果相图中有高熔点金属间化合物存在，则有可能在界面处生成金属间化合物，如铁在铝液中溶解时，界面处生成Fe2Al3和FeAl3，镍在液态镁中溶解时，界面生成Mg2Ni6。一般情况下，所生成的化合物以层状形式存在于界面，但有些固态金属与液态金属反应生成的化合物是以分散的粒状形式存在，例如，在低温铝硅合金液中加变质剂锶，则首先生成分散粒状的SrAl2Si2和Al4Sr，然后这些粒状的化合物再溶于液态金属中。硅铁合金加入低温铁碳合金液中后，与铁碳反应生成高熔点的FeSi和SiC，也是以分散的形式存在。 　　在合金熔炼中，一般是将室温的固态金属加在高温的液态金属中，由于室温的固态金属迅速吸收其周围液态金属的热量，导致液态金属在其上形成1层凝固外壳。依固态金属熔点、液态金属熔点和液态金属温度的不同，以及固态金属与液态金属是否形成低熔点共晶体或低熔点固溶体的，可能存在以下不同的溶解方式。如果固态金属的熔点低于液态金属的熔点，则固态金属可能在外壳重熔以前开始熔化，熔化的金属又使外壳溶解。例如，硅铁加入钢液中，硅铁表面很快形成一层钢壳，由于硅铁的熔点低于钢的熔点，在钢壳未完全重熔以前，硅铁开始熔化，钢壳内层又向硅铁中溶解，加上硅与铁混合溶解的放热作用，加快了钢壳的重熔。如果固态金属的熔点高于液态金属的熔点，可能是外壳完全重熔以后固态金属开始溶解；若固态金属与液态金属中可以形成低熔点共晶体或低熔点固溶体，当固态金属与外壳界面处的温度达到共晶体或固溶体的熔点后，由于固态扩散作用将产生低熔点液相，此后固态金属和凝固的外壳都向该低熔点液相中溶解。例如，钛加入液态钢中，钛的表面很快形成一层钢壳，尽管钛的熔点很高，但钛与铁能形成低熔点共晶体，在固态钛与钢壳界面处温度达到共晶体熔点时，有液相形成，此后钛和钢壳都向该液相中溶解，液相区扩展很快。 　　从化学观点来看，溶解过程属于广义的化学反应，溶解前后状态发生了变化，则有热效应，例如，硅、钛、锆和铌等溶于铁液是放热的，铬和钼等溶于铁液是吸热的。溶解热效应对溶解过程有影响。

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