金属热物性参数.docx
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金属热物性参数
Companynumber:
【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
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