液態合金表面張力對鑄造工藝-表面輪廓形狀測量
鐵液的表面張力
液態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
鐵的結晶、凝固過程有重要意義。由于鐵液表面質點受力的不對稱性是
由于鐵液本身質點間的作用力和表面質點與相鄰近之質點間的作用力不
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，而且和
與它接觸的相的性質有關。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慣于用來表示固相和液相及本身
相互之間的關系。
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
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薄部位
的復雜鑄件，就必須解決由于液態合金不潤濕鑄型，表面張力所產生的
附加壓力帶來的問題。例如采取適當提高液態金屬壓頭(增加直澆口高
度)；或對于一些需要有細密精美表面圖案、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
機械粘砂有直接關系。由于鑄鐵及大多數液態金屬不潤濕鑄型，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，當存在Fe
O之后，FeO潤濕鑄型，而產生機械粘砂，因此，生產中應盡量減少鐵液
的氧化，以保證鑄件的內在和外表質量。其次，經實驗發現，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化的趨
勢。
