Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Pentru a efectua orice lucrare cu diverse materiale, înainte de a le prelucra, este necesar să se cunoască toate datele referitoare la caracteristicile materialului, proprietățile sale fizice.

Mai jos va fi considerat un material precum oțelul. Atenția va fi axată pe capacitatea unui astfel de material ca conductivitatea termică. Acesta este un indicator care ar trebui să știți dacă veți lucra cu orice material.

Conceptul de "conductivitate termică"

În primul rând trebuie să înțelegeți conceptul de "conductivitate termică". Acest lucru va ajuta utilizatorul să se adapteze ușor la numerele uscate și să opereze pe ele. Pentru a efectua anumite lucrări, ar trebui să abordați temeinic problema și să aflați toate caracteristicile posibile ale materialului cu care utilizatorul va lucra ulterior.

Conductivitatea termică se referă la capacitatea diferitelor corpuri de materiale de a schimba căldura (transferul de energie) către părțile mai puțin încălzite ale corpului din părțile sale mai încălzite. Acest proces este posibil datorită diferitelor particule ale corpului, care se mișcă aleatoriu. Aceste particule sunt:

  • moleculă;
  • atomi;
  • electroni și așa mai departe.

Acest schimb de căldură este posibil în toate corpurile în care se observă o distribuție neuniformă a indicilor de temperatură. Mecanismul transferului de căldură va depinde în mod direct de starea de agregare a materialului în cauză.

De asemenea, termenul "conductivitate termică" este folosit pentru a desemna caracteristicile cantitative ale capacității oricărui corp fizic de a conduce căldură. Dacă comparăm circuitele termice cu circuite electrice, atunci acest termen este un analog al conductivității.

Pentru a caracteriza capacitatea cantitativă a corpului fizic de a conduce căldură, se folosește o cantitate specială, numită coeficientul de conductivitate termică. Această caracteristică este egală cu cantitatea de căldură care trece printr-o probă de material, în mod necesar omogenă, o unitate de suprafață și o lungime de unitate de timp, cu o singură diferență de temperatură. În sistemul binecunoscut SI, această valoare este măsurată în W / (m * grade Celsius).

Fenomenul conducerii căldurii se bazează pe principii care se explică ușor prin teoria moleculare-cinetică. Ele constau în faptul că moleculele încălzite se deplasează mult mai repede decât moleculele care se află în starea lor normală, deci cu mișcarea lor rapidă haotică ele sunt capabile să influențeze alte molecule care se află în părțile mai reci ale corpului și să le transfere căldura.

Conductibilitatea termică a oțelului

Pentru a opera cunoștințele dobândite privind conductivitatea termică a materialelor pentru lucrul ulterior cu acestea, trebuie luate în considerare toate nuanțele existente pentru un corp fizic separat.

Dacă vorbim despre oțel, trebuie să ne amintim că această caracteristică a acestui metal este redusă dacă conține impurități de diferite tipuri. Puteți da chiar exemple specifice care pot confirma acest fapt binecunoscut. De exemplu, dacă conținutul de carbon dintr-un oțel este mărit, acesta afectează în mod negativ conductivitatea termică a oțelului. În cazul oțelurilor aliate, acest coeficient este chiar mai mic datorită aditivilor.

Dacă luăm în considerare oțelul pur, care nu conține impurități, atunci conductivitatea sa termică va fi destul de ridicată, ca și în cazul tuturor metalelor. Este de aproximativ 70 W / (m * gr. Celsius).

Dacă ne uităm la indicatorii de carbon și de oțeluri de înaltă calitate, acestea sunt semnificativ mai mici, ceea ce, în principiu, nu este surprinzător. Acest lucru se explică prin prezența impurităților în compoziția lor, ceea ce duce la scăderea coeficientului de conductivitate termică. Apropo, trebuie avut în vedere faptul că însăși factorul efectului termic poate afecta în mod semnificativ conductivitatea termică a oțelurilor de înaltă aliere și carbon. Faptul este că, odată cu creșterea temperaturii, coeficientul acestei magnitudini a acestor oțeluri scade.

Conductibilitatea termică a mai multor tipuri de oțel diferite

Aici vor fi prezentate cifre uscate, astfel încât utilizatorul să poată găsi imediat indicii unei valori date necesare pentru el însuși pentru unele grade de oțel:

  • Coeficientul de conductivitate termică a oțelurilor cu conținut scăzut de carbon, care sunt utilizate în producția de țevi obișnuite, este de 54, 51, 47 (W / (m * g C) pentru 25, 125, respectiv 225 grade Celsius.
  • Coeficientul mediu al oțelurilor de carbon, care poate fi calculat la temperatura camerei, este în intervalul de la 50 la 90 W / (M * gr. C).
  • Coeficientul de conductivitate termică pentru oțelul obișnuit, care nu conține diferite impurități, care, la rândul său, nu poate afecta acest coeficient în nici un fel, este de 64 W / (m * gr. C). Acest coeficient se modifică nesemnificativ cu o schimbare a expunerii la căldură, dar cu siguranță nu la fel ca în cazul oțelurilor carbon și aliate.

constatări

Pentru prelucrarea cu succes a oricărui material este foarte important să cunoașteți toate proprietățile fizice și caracteristicile sale. Acest lucru este necesar pentru a face cu succes toată munca necesară și pentru a obține rezultatul dorit. Ignorarea caracteristicilor poate duce la consecințe neplăcute.

Conductivitatea termică a oțelului este un punct foarte important dacă trebuie să lucrați cu acest metal. Trebuie amintit nu numai coeficientul de bază al conductivității termice a oțelului obișnuit, ci și coeficienții de această magnitudine în aliajele sale. Ei au și alte proprietăți care pot face dificilă lucrul cu ei.

Comandantul trebuie să aibă cunoștință că oțelurile carbon și aliate au o conductivitate termică mult mai scăzută, deoarece compozițiile lor conțin impurități care afectează în mod direct această valoare.

De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că coeficientul acestei caracteristici a oțelurilor este de asemenea foarte dependent de efectele termice. Aceasta înseamnă că cu cât este mai mare temperatura, cu atât este mai mare coeficientul.

Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Categorie:

Prelucrarea metalelor