常用材料的热物性参数.docx
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常用材料的热物性参数
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)
25
=(20C)
200
=(1500C)
400
=(1600C)
纯铁
769
800
1000
1500
0
=(15C)
镇静钢
%)
200
400
800
1200
0
=(15C)
软钢
200
400
%)
800
1200
25
碳素结构钢
200
(S35C)
400
800
0
=(15C)
中碳钢
200
400
%)
800
1200
0
=(15C)
共析钢
200
400
%)
800
1200
0
=(15C)
工具钢
%)
200
400
800
1200
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)
0
=(15C)
200
Ts=1488
Si2%钢
400
Tl=1497
800
1200
20
=(15C)
200
Ts=1420
Cr1%钢
400
Tl=1520
800
1200
20
=(15C)
不锈钢
200
400
Ts=1399
(AISI420)
800
Tl=1454
1200
0
18~20Cr,8~12Ni
不锈钢
200
Ts=1399
400
Tl=1454
(AISI304)
800
1200
20
()
=(15C)
符卄曰
200
()
比热相对于
过共日日灰口铸铁
400
()
普通铸铁
800
()
900
()
20
200
共晶灰口铸铁
400
800
1200
20
=(15C)
200
球墨铸铁
400
800
1000
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
=~(15C)
纯铜
20
200
60010001200
Ts=TL=1083
Cu90%~AI10%
20
200
6001000
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
6001000
Ts=1170
Tl=1240
Cu60%~Ni40%
20
200
60010001200
Ts=1227
Tl=1280
纯铝
20
200
500
660
s=(15C)Ts=Tm=
%
20
200
Ts=502
Tl=638
500
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)
20
Ts=540
AI~Mg8%
200
Tl=625
400
500
20
s=
纯镁
200
400
650
Tl=Ts=651
20
Ts=549
200
Tl=641
(相当于MC6)
400
549
~AI9
20
Ts=468
200
Tl=616
(相当于MC2)
400
468
Inconel
20
s=
X(73Ni,15Cr,7Fe
j200
Ts=1395
,1Nb)
600
Tl=1427
1000
耐盐酸镍基合
600
Ts=1270
金C
1000
Tl=1305
1200
表2铸型的热物性计算公式
No
视在物性值计算公式
备注
a
0.00171
0.00247--
0.001440.00232-
浇注合金:
铸铁
1
b
0.0099
0.0250-
硅砂
干型,咲喃铸型
a
0.00216
0.00416-
浇注合金:
铸铝
2
0.002210.00240—
硅砂
b
0.0163
0.0254—
干砂,咲喃铸型
a
0.00787
0.00104-
浇注合金:
铸钢
3
0.0006240.00120—
硅砂
b
0.00456
0.0173-
干型
a
0.0004070.00407-
浇注合金:
铸钢
4
0.002460.00310—
硅砂
b
0.001600.0301—
咲喃铸型
Cp
0173
132104Ti
硅砂
5
121
7一2
10Ti6.98
._11二3
10Ti
Cp
0131
2.47104Ti
177
7—2
10Ti4.53
.-11匚3
10Ti
6
Cp
0193
5—
9.6410Ti
橄榄石砂
619
108Ti176
"—3
1011Ti
7
Cp
0128
4.88
5~
7.1110Ti
108Ti198
1011Ti
锆砂
8
Cp
0156
4.65
7.06105Ti
8—2
10Ti132
"11二3
10Ti
铬砂
1
硅砂,干型,咲喃铸型
c
2
1
600C以下
<<
3
(1)
s3s1
g
g
9 0.9371.32Jg0234 0.0996 125W0'0106s/ 0285C0.234gdp cr 硅砂,干型 r616104662108T c由No9的公式求得 170109T22.631012T3 浇注合金: 铸钢 10 7.981016T4 47 r349106.9210T 2.28109T22.721012T3 硅砂,咲喃铸型 8..761016T4 浇注合金: 铸钢 2.2611032157106T273 硅砂,膨润土7%,水分 11 13474109T2732 4% ________0.154 Cp0.09725T 1442910318329106T273 硅砂 92 1900109T273 Cp013072.74104T273 12 1290107T273 T760C Cp0.25472073105T273 T760C 1.7031038.3445108T273 橄榄石砂,— 13 Cp0.09295T0.162 膨润土%,水分% 36 2.24881018010T273 铬砂 14 13396109T2732 膨润土%水分% Cp0.07597T0.158 = 2.8461032.265106T273 锆砂, 15 92 14518109T273 膨润土%水分 Cp0.06017T0.170 = 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 % % 0.80.05 0.701 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=0.032C/s Cu-8%Sn Cu-8%%Si Cu-8%Sn-2%F ]自由凝固) 根据固相率与流过细管道的液体量测出,冷速 Vc=0.03C/s Cu-8%Sn (金属型,型温 373C) 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/. X10-2 C) C(cal/g C) (g/cm3) 说明 石 石英砂 5~15C 900C,粒度 50/100 干砂” 未表明者为常温,下同 湿砂” 英 石英砂 黄砂 砂 石 英 砂 0~1300C 0~1300C 0~1300C 干燥砂,16.5C含水%,18.9C 0~1100,T 锆砂 锆砂 0~1100,T 0~900C 铬铁矿砂 铬铁矿砂 0~900C 石英砂+5%水玻璃 铁浇注法,界面平 均1143C 铬铁矿砂+水玻璃 水 玻 铬镁矿砂+水玻璃 钢浇注法 钢浇注法 璃 石英砂+树脂 钢浇注法 砂 石英砂+5%酚醛树脂 28~450C 石英砂+3%~7%咲喃树脂 25~550C 25~550C 石英砂+2%咲喃树脂 铝浇注法,666C 石英砂+%呋喃树脂 .440 铁浇注法,1155C钢浇注法,1155C钢浇注法,1155C 石英砂+%树脂 钢浇注法,1155C 钢浇注法 铬铁矿砂+1%树脂 钢浇注法 铬砂+树脂 铬砂+1%咲喃树脂 钢浇注法 常温~1490C 树 脂 砂 石英砂+6% 水 玻 璃 铝浇注法,界面平 均660C 铝浇注法,界面平 均660C 铁浇注法,界面平 均1155C 铁浇注法,界面平 均1155C 钢浇注法,界面平 均1490C 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) 钢碳素钢不锈钢咼速钢 灰口铸铁仲碳,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(咼碳,铁素体基体)球墨铸铁 铜合金 7-3黄铜 6-4黄铜咼强度黄 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 普通铸铁 (1400C) 纯铝 (700C) 纯铜 (1100C) 纯镁 (700C (1600) ① ① ① ① 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 0.65m 的波长) (相对 0.66m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 执 八、、 导热系数 密度 粘度 (g/cm3) ,其它 ■ C1 -1 干燥空 20 x10-5 3 12110 5 1810 气 20 x10-5 3 0.8810 5 2.510 氮 20 x10-4 3 0.085103 5 0.87105 氢 20 x10-3 =,10 103 水 20 x10-4 5 汽缸油 20 x10-3 =~ 石膏 100 x10-4 = 石棉 20 on (2~3)x10-3 =~ 混凝土 20 on x10-5 = 玻璃纤 20 23 x10-3 维 500 x10-4 砂岩 500 3x10-3 杉树条 1000 6x10-3 硅砖 1000~150 〜x10-3 Ca035%--SiO45%--A2620 锆砖 0 x10-3 % 镁砖 1000~150 x10-3 CaO50%--SiO35%--A2O315 渣 0 % 渣 表8铸型内的传热系数 No. 比热流量q 传热系数 h=q/(Ti-T2) 备注 时间 (s) cal/ cal/.C) 1 OOO O9LCMCO %钢Ti=TC(铸片)T2=Tm(结晶器)铸造速度=1.08m/min弯曲型扁板连铸机 2 765432亠 0000005 ~%钢连铸 T1=TC(铸片)T2=Tw(冷却水)铸造速度=0.8m/min 3 0 5 10 15 同上 铸造速度=2.03m/min 20 30 4 铸铁卧式连铸机 石墨铸型203 mm 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50~200m) 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(20C)(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 %。 钢 7800 7030 %。 钢 7860 7030 %。 钢 7850 6990 %。 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-3AI-1Zn-5Mn 1850 P(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 10-3 1 1000 1 1000 N dyn kgf 力 1 105 1/ X105 1 Pa dyn/cm2 kgf/cm2 压力 1 10 X10-6 X106 X106 1 J cal kcal 热量 1 X10-3 1 10-3 kJ/ cal/(g.C) kcal/(kg.C) 比热 1 1 1 比热流量 W/m2 cal/ kcal/ 1 X104 X10-5 1 X104 导热系数 W/ cal/.C) kcal/C) 1 X10-3 1 热传达系数 W/ cal/.C) kcal/..C) 1 X104 X10-5 1 X104 粘度 cPcrn? ) m2 1 1000 1 X10-3 表面张力 N/m dyn/cm kgf/m 1 103 1 X10-3
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- 常用 材料 物性 参数