合金在浇铸过程中的冷却速度
冷却速度是指液态合金在铸模内的凝固(即结晶)过程的快慢程度,它是决定形成的板栅合金晶粒大小和晶粒间夹层厚薄的重要因素。在浇铸过程中,模腔内液态合金凝固的开始,也就是板栅晶粒形成的开始,晶粒的形成分为两步,首先是先形成晶核,又称为结晶中心,然后晶核长大,生成晶粒,于是形成固体的合金板栅。当合金温度冷却很快,造成过冷度很大(过冷度G=K(TM-T),式中K为常数,由合金性质决定;Tm为合金凝固点温度;T为实际温度),这时形成的结晶中心很多,使得晶体来不及长大,所形成的晶粒就细小、均匀、致密。反之,合金液冷却慢,生成的结晶中心较少,而晶体成长的速度较快,因此得到的晶粒就比较粗大,易造成板栅出现缩孔,气孔及收缩裂纹。同时,合金冷却速度慢,使得有害的杂质和易熔杂质有了聚集的时间,夹在晶粒的边缘,使晶间夹层增厚。由于蓄电池的实际使用过程中,板栅的腐蚀基本上是沿着晶间夹层的晶粒边界进行的,而且在晶粒之间发生的腐蚀速度比晶体内发生的腐蚀速度大的多。对于薄的晶间夹层,腐蚀产物易于把细粒的晶间夹层盖住,如果腐蚀不是多孔的,则腐蚀会变的很缓慢,对于厚的晶间夹层,腐蚀产物不易把表面与晶间夹层盖住。因此,在电流的作用下,从晶间夹层开始,腐蚀不断加剧,造成板栅不耐腐。合金液在模腔内的冷却速度是由合金液温度、模具温度及脱模剂喷层匹配结果所决定的。