金属热物性参数.docx

金属热物性参数.docx

《金属热物性参数.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属热物性参数.docx（20页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

金属热物性参数

表1各种金属的热物性值

金属

温度C

比热

cal/（g·C）

导热系数cal/（cm·s·C）

密度（g/cm3）液相线、固相线温度（C）

纯铁

25

200

400

769

800

1000

1500

=（20?

C）

=（1500?

C）

=（1600?

C）

镇静钢

%）

0

200

400

800

1200

=（15?

C）

软钢

%）

0

200

400

800

1200

=（15?

C）

碳素结构钢（S35C）

25

200

400

800

中碳钢

%）

0

200

400

800

1200

=（15?

C）

共析钢

%）

0

200

400

800

1200

=（15?

C）

工具钢

%）

0

200

400

800

1200

=（15?

C）

续表1各种金属的热物性值

金属

温度C

比热cal/（g·C）

导热系数cal/（cm·s·C）

密度（g/cm3）液相线、固相线温度（C）

Si2%钢

0

200

400

800

1200

=（15?

C）

Ts=1488

TL=1497

Cr1%钢

20

200

400

800

1200

=（15?

C）

TS=1420

TL=1520

不锈钢

（AISI420）

20

200

400

800

1200

=（15?

C）

TS=1399

TL=1454

不锈钢

（AISI304）

0

200

400

800

1200

18~20Cr,8~12Ni

TS=1399

TL=1454

过共晶

灰口铸铁

20

200

400

800

900

（）

（）

（）

（）

（）

=（15?

C）

比热相对于

普通铸铁

共晶灰口铸铁

20

200

400

800

1200

球墨铸铁

20

200

400

800

1000

=（15?

C）

金属

温度C

比热cal/（g·C）

导热系数cal/（cm·s·C）

密度（g/cm3）液相线、固相线温度（C）

白口铸铁

20

200

400

800

1200

=~（15?

C）

纯铜

20

200

600

1000

1200

=

TS=TL=1083

Cu90%~Al10%

20

200

600

1000

TS=1030

TL=1042

Cu70%~Zn30%

20

200

600

900

TS=915

TL=955

Cu60%~Zn40%

20

200

600

900

TS=900

TL=905

Cu70%~Ni30%

20

200

600

1000

TS=1170

TL=1240

Cu60%~Ni40%

20

200

600

1000

1200

TS=1227

TL=1280

纯铝

20

200

500

660

s=（15?

C）

TS=TM=

%

20

200

500

TS=502

TL=638

金属

温度C

比热cal/（g·C）

导热系数cal/（cm·s·C）

密度（g/cm3）液相线、固相线温度（C）

Al~Mg8%

20

200

400

500

TS=540

TL=625

纯镁

20

200

400

650

s=

TL=TS=651

~

~

（相当于MC6）

20

200

400

549

TS=549

TL=641

~Al9

~~

（相当于MC2）

20

200

400

468

TS=468

TL=616

InconelX（73Ni,15Cr,7Fe,,1Nb）

20

200

600

1000

s=

TS=1395

TL=1427

耐盐酸镍基合金C

600

1000

1200

TS=1270

TL=1305

表2铸型的热物性计算公式

No

视在物性值计算公式

备注

1

浇注合金：

铸铁

硅砂

干型，呋喃铸型

2

浇注合金：

铸铝

硅砂

干砂，呋喃铸型

3

浇注合金：

铸钢

硅砂

干型

4

浇注合金：

铸钢

硅砂

呋喃铸型

5

硅砂

6

橄榄石砂

7

锆砂

8

铬砂

9

硅砂，干型，呋喃铸型

600?

C以下

<<

10

硅砂，干型

c由No9的公式求得

浇注合金：

铸钢

硅砂，呋喃铸型

浇注合金：

铸钢

11

硅砂，膨润土7%，水分4%

=

12

硅砂

=

13

橄榄石砂，

膨润土%，水分%

=

14

铬砂

膨润土%,水分%

=

15

锆砂，

膨润土%,水分

=

表3流动临界固相率

合金

临界固相率

文献

备考

%

%

Al-Si3%

80

84

考虑了浓化后决定固相率

%

%

85

根据浓度实测值和杠杆

定律算出固相率

%

~

86

用谢依尔公式算出固相率

AC2B

Al-Si9%-Cu4%

（金属型）

（砂型）

87

89

用谢依尔公式算出固相率

%铜

80

球墨铸铁

88

没有说明数据的明确依据

%Cu

（自由凝固）

根据实测，Vc=0.032?

C/s

Cu-8%Sn

Cu-8%%Si

Cu-8%Sn-2%Fe

（自由凝固）

根据固相率与流过细管道的液体量测出,冷速Vc=0.03?

C/s

Cu-8%Sn

~

（金属型，型温373?

C）

根据固相率与流过细管道的液体量测出

铸钢

未说明依据

铸钢，不锈钢

未说明依据

表4部分砂型热物性数据表

型砂

组成

（cal/.C）×102

C（cal/gC）

（g/cm3）

说明

石

英

砂

石英砂

5~15?

C

900?

C，粒度50/100

“干砂”

未表明者为常温，下同

“湿砂”

石英砂

~

~

黄砂

~

~

石

英

砂

~

~

~

~

~

~

~

~

0~1300?

C

0~1300?

C

0~1300?

C

干燥砂，16.5?

C

含水%，18.9?

C

0~1100，T

锆

砂

锆

砂

~

~

~

~

0~1100，T

0~900?

C

铬铁矿砂

铬铁矿砂

~

~

0~900?

C

水

玻

璃

砂

石英砂+5%水玻璃

铁浇注法，界面平均1143?

C

铬铁矿砂

+水玻璃

铬镁矿砂+水玻璃

钢浇注法

钢浇注法

石英砂+树脂

钢浇注法

石英砂+5%酚醛树脂

~

28~450?

C

石英砂+3%~7%呋喃树脂

~

~

25~550?

C

25~550?

C

石英砂+2%呋喃树脂

铝浇注法，666?

C

石英砂+%呋喃树脂

.440

铁浇注法，1155?

C

钢浇注法，1155?

C

钢浇注法，1155?

C

石英砂+%树脂

~

~

钢浇注法，1155?

C

钢浇注法

铬铁矿砂+1%树脂

~

钢浇注法

铬砂+树脂

铬砂+1%呋喃树脂

~

~

钢浇注法

常温~1490?

C

树

脂

砂

石英砂+6%

水

玻

璃

铝浇注法，界面平均660?

C

铝浇注法，界面平均660?

C

铁浇注法，界面平均1155?

C

铁浇注法，界面平均1155?

C

钢浇注法，界面平均1490?

C

表5典型金属材料的常温密度

材质

密度（g/cm3）

材质

密度（g/cm3）

材质

密度（g/cm3）

钢

碳素钢

不锈钢

高速钢

~

灰口铸铁

（中碳，铁素体基体）

可锻铸铁

铝合金

铝硅合金

硬铝

ADC10

铸铁

灰口铸铁

（高碳，铁素体基体）

球墨铸铁

铜合金

7-3黄铜

6-4黄铜

高强度黄铜

锌合金

ZDC2

镁合金

表6典型液体金属的物性值

物性值

低合金铸钢

（1600）①

普通铸铁（1400?

C）①

纯铝

（700?

C）①

纯铜

（1100?

C）①

纯镁

（700?

C）①

液相线温度（C）

1400~1530

1123~1130

660

1083

851

密度（g/cm3）

~

~

比热

导热系数

40（纯铁）

--

100

170

80

凝固潜热

251~268

209~268

394

204

230

凝固收缩率（%）

3~4

~

表面张力（）

1700

920

900

1300

560

粘度

6

5~8

~2

4

热辐射系数

~

（全辐射系数）

~

（全辐射系数）

（相对0.65?

m的波长）

（相对0.66?

m的波长）

--

①表示所给物性值的温度条件。

表7其它物质的热物性值

物质名

温度（C）

比热

导热系数

密度（g/cm3）

粘度,其它

.C-1

-1?

干燥空气

氮

氢

水

汽缸油

石膏

石棉

混凝土

玻璃纤维

砂岩

杉树条

硅砖

锆砖

镁砖

渣

渣

20

20

20

20

20

20

100

20

20

20

23

500

500

1000

1000~1500

1000~1500

~

×10-5

×10-5

×10-4

×10-3

×10-4

×10-3

×10-4

（2~3）×10-3

×10-5

×10-3

×10-4

3×10-3

6×10-3

~×10-3

×10-3

×10-3

=,

=,=

=~

=

=~

=

=

=

=

=

=

CaO35%--SiO245%--Al2O320%

CaO50%--SiO235%--Al2O315%

表8铸型内的传热系数

No.

比热流量q

传热系数h=q/（T1-T2）

备注

时间（s）

cal/

cal/.C）

1

0

5

10

20

30

%钢

T1=TC（铸片）

T2=TM（结晶器）

铸造速度=1.08m/min

弯曲型扁板连铸机

2

15

20

30

40

50

60

70

~%钢连铸

T1=TC（铸片）

T2=TW（冷却水）

铸造速度=0.8m/min

3

0

5

10

15

20

30

同上

铸造速度=2.03m/min

4

铸铁卧式连铸机

石墨铸型203mm

同上，305mm

5

~

~

铝连续铸造

6

240

300

600

1300

1800

%

铜铸型（仅单面）

真空中

7

0

60

120

240

360

600

碳素钢

表面氧化铸铁铸型

8

~

Al合金，压铸

9

铝硅合金液体金属

流动时（金属型）

10

~

Al合金，金属型，

低压铸造

11

~

~

Al,金属型铸造

（涂料50~200?

m）

12

~

~

铜连续铸造

13

~

铜合金

（金属型）

14

铸钢/砂型

（难以产生空隙时）

15

300

420

600

1200

1800

同上

（容易产生空隙时）

表9合金的密度、潜热

合金

s（20?

C）

（kg/m3）

s（Ts）

（kg/m3）

L

（kJ/kg）

1%Cr钢

7840

--

277

%Mn钢

7850

--

277

2%Si钢

7730

--

333

奥氏体不锈钢

7700

7000

294

铁素体不锈钢

8000

--

304

%C钢

7800

7030

%C钢

7860

7030

%C钢

7850

6990

%C钢

7830

6900

白口铸铁

7650

（7000）

灰口铸铁

7100

（6650）

%Cu

2980

（2630）

--

AlSi7Mg

2680

（2360）

--

Cu-30Zn

8390

（7520）

--

Mg-3Al-1Zn-5Mn

1850

（1690）

370

表10单位换算表

量

SI制

CGS制

工程制，MKH制

密度

kg/m3

g/cm3

kg/m3

1

1000

10-3

1

1

1000

力

N

dyn

kgf

1

105

×105

1/

1

压力

Pa

dyn/cm2

kgf/cm2

1

×106

10

×106

×10-6

1

热量

J

cal

kcal

1

1

×10-3

10-3

比热

kJ/

cal/（g.C）

kcal/（kg.C）

1

1

1

比热流量

W/m2

cal/

kcal/

1

×104

×10-5

1

×104

导热系数

W/

cal/.C）

kcal/C）

1

×10-3

1

热传达系数

W/

cal/.C）

kcal/..C）

1

×104

×10-5

1

×104

粘度

cPcm2）

m2

1

1000

1

×10-3

表面张力

N/m

dyn/cm

kgf/m

1

103

1

×10-3