在壓鑄過程中,隨著壓鑄型服役時(shí)間的延長(zhǎng),壓鑄型工作表面的粗糙度將越來越大,同時(shí),其表面上大尺寸的凹坑、孔洞的數(shù)量也會(huì)越來越多。而粗糙的壓鑄型工作表面與金屬液的接觸面積總要比相應(yīng)平面的接觸面積大的多,因而,鋁液與壓鑄型的接觸面積增大,而且,這些孔洞、凹坑不易被涂料所涂覆,增加了鋁液與壓鑄型的直接接觸面積,導(dǎo)致Ar/Aa的比值增大,從而使壓鑄型與鑄件間的焊合傾向性增強(qiáng)。
在鋁液與粗糙的壓鑄型工作面接觸體系中,還存在著潤(rùn)濕角的遲滯效應(yīng),表面粗糙、污染和溶質(zhì)在固體表面的淀積,是導(dǎo)致這一效應(yīng)的三個(gè)主要原因。壓鑄型工作表面上總是噴有涂料,即使涂料被沖刷掉的地方。仍會(huì)有污點(diǎn)存在,這可被看作表面污染。證明了到一階修正為止,表面粗糙問題和化學(xué)污染問題是等價(jià)的。對(duì)于粗糙的固體表面,簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)處理方法是引進(jìn)一個(gè)衡量粗糙程度的系數(shù)r,它等于實(shí)際面積與表觀投影面積之比。
對(duì)于鋁液與壓鑄型工作表面潤(rùn)濕的情況,表觀潤(rùn)濕角小于90°,并且θ潤(rùn)隨著表面粗糙度系數(shù)r的增大而變小。這說明,隨壓鑄型工作表面粗糙度的增大,鋁液對(duì)其潤(rùn)濕的能力增強(qiáng),鋁液與壓鑄型工作面間的焊合傾向性增大。當(dāng)f1=0.8時(shí),即鋁液在壓鑄型工作表面較大尺寸的凹谷部位截留了氣體時(shí),在相同的粗糙度系數(shù)的情況下,其表觀潤(rùn)濕角要比接觸時(shí)高出相當(dāng)大個(gè)角度,因而,隨著在固體表面所截留氣體的增加,接觸角的遲滯效應(yīng)增強(qiáng),鋁液對(duì)壓鑄型的潤(rùn)濕能力下降,鋁液與壓鑄型工作面間的相互作用變小。