ここでは溶湯の粘度について説明します。一般的な感覚では、「いくら金属が溶けていて液体状態にあるといっても粘性というものがあるのだから、水よりは流れにくいだろう」という感じではないでしょうか。
鋳物というものは鋳型に液体状態の金属を流し込んで作るものですから、その粘性抵抗が大きくなれば鋳型への充満に時間がかかり、うっかりすると途中で固まってしまいます。
液体の粘性は、物理学的には粘性係数(記号η)という数値で示されますが、液体が流動する場合の粘性抵抗には、粘性係数のほかに密度(記号ρ)も関与し、ηをρで割った値(これを動粘性係数または動粘度(記号ν)といいます) ν=η/ρ が粘性抵抗を支配する要因となります。
もともと溶融金属のηの値が小さいうえに、ρの大きいことが重なりますから、νの値は極めて小さくなります。 下表に主な溶融金属のνとρの値を示してみます(概略)
液体の種類 | 動粘度ν10-2×cm2/s | 密度ρ g/cm3 | 温度 ℃ |
---|---|---|---|
水 | 1 | 1 | 20 |
エチルアルコール | 1.5 | 0.8 | 20 |
鋼 | 0.5 | 7.1 | 1550 |
鋳 鉄 | 0.7 | 6.9 | 1400 |
銅 | 0.4 | 7.8 | 1200 |
アルミニウム | 0.2 | 2.5 | 800 |
錫 | 0.13 | 7.3 | 400 |
亜 鉛 | 0.17 | 7.0 | 600 |
鉛 | 0.13 | 11.4 | 500 |
水 銀 | 0.11 | 13.5 | 20 |