Коэффициент теплопроводности нержавеющей стали: Теплопроводность нержавеющей стали | МЕТАЛЛОБАЗА №2

alexxlab | 14.09.1998 | 0 | Разное

Содержание

Сталь — Коэффициент теплопроводности – Энциклопедия по машиностроению XXL

Марка стали Состояние Коэффициент теплопроводности к при температуре, С  [c.62]

При наличии разного рода примесей (сплавы) коэффициент теплопроводности металлов резко убывает. Например, увеличение содержания углерода в стали приводит к уменьшению коэффициента теплопроводности. Коэффициент теплопроводности легированных сталей за счет присадок еще более низок. При температуре 100° С коэффициент теплопро водности армко-железа (99,9% Ре) равен 60, что примерно в 5 раз превышает Я, высоколегированной аустенитной стали. При этом рост температуры приводит к увеличению коэффициента теплопроводности высоколегированных сталей. Наоборот, коэффициент теплопроводности углеродистых и низколегированных сталей уменьшается при увеличении температуры.  [c.269]


Приведем пример расчета. Следует определить толщину оптимального радиального ребра прямоугольного профиля наружным диаметром 101.
6 мм, с несущей трубой диаметром 50.8 мм. Материал ребер — сталь с коэффициентом теплопроводности л==34.1 Вт/(м-°С). Отводимая мощность 23.4 Вт. Температура среды 46.2 °С, температура у основания ребра 113 °С, коэффициент теплоотдачи а==42 Вт/(м -°С).  [c.91]

Материалы средней теплопроводности. В первую очередь к ним относятся малоуглеродистые стали, обладающие коэффициентом теплопроводности . = 40—50 ккал/мчас°С. 1-)ги стали хорошо штампуются и свариваются. По сравнению с медными и алюминиевыми сплавами они имеют большую жаро прочность, что компенсирует меньшую величину цх теплопроводности. Малоуглеродистые стали имеют удовлетворительную величину, дешевы и широко распространены в технике. Несмотря  [c.323]

Змеевики пароперегревателя выполнены из труб жароупорной стали диаметром di/d2 = 32/42 мм с коэффициентом теплопроводности Х=14 Вт/(м-°С). Температура внешней поверхности трубы /с2 = 580°С и внутренней поверхности i i = 450 .  

[c. 13]

Определить площадь поверхности нагрева конвективного пароперегревателя, выполненного из труб жаростойкой стали диаметром di/d2=32/40 мм. Коэффициент теплопроводности стали )i.= = 39,5 Вт/(м-°С). Производительность пароперегревателя Q = = 61,1 кг/с пара. В пароперегреватель поступает сухой насыщенный пар при давлении р = 9,8 МПа. Температура перегретого пара па выходе /п = 500° С.  [c.16]

Коэффициент теплопроводности стали Я = 64 Вт/(м-°С). Удельное электрическое сопротивление стали р = 0,13 Ом-мм м.  [c.28]

Удельное электрическое сопротивление и коэффициент теплопроводности стали равны соответственно р = 0,85 Ом-мм /м, Х = = 18,6 Вт/(м-°С).  [c.29]

Коэффициенты теплопроводности и температуропроводности стали равны соответственно Х = 23,3 Вт/(м-°С), а==  

[c.49]

Определить количество теплоты, которое будет подведено к 1 пластины в течение 2 ч после начала нагрева. Коэффициент теплопроводности стали Х = 37,2 Вт/(м-°С) и температуропроводности а = 7-10- м /с плотность р = 7800 кг/м .  [c.50]

Коэффициенты теплопроводности, температуропроводности и плотность стали соответственно равны Л = 49 Вт/(м-“С) а=1,4Х Х10-” м2/с р = 7850 кс/м .  [c.51]

Коэффициенты теплопроводности, температуропроводности и плотность стали соответственно равны Х = 49 Вт/(м-°С) а=1,4Х ХЮ-“” м2/с р = 7850 кг/м .  [c.51]

Коэффициенты теплопроводности сталей Х, Вт/(м-°С), в зависимости от температуры [24 и 25]  [c.261]


Примечания I. Обозначения V — удельный вес Я, — коэффициент теплопроводности а — температурный коэффициент линейного расширения Т — допускаемая рабочая температура / — коэффициент трений по стали при слабой смазке [р] — допускаемое среднее давление при смазке водой или минеральным маслом.  
[c.427]

Пример 1-9. По стержню из нержавеющей стали диаметром 10 мм про. ходит электрический ток, вызывающий объемное выделение теплоты мощностью Qu = 2,4- 10 Вт/м . На поверхности стержня поддерживается температура /с = 30°С. Найти температуру на оси стержня to и плотность теплового потока на внешней поверхности стержня, если коэффициент теплопроводности стали А, = 15 Вт/(м °С).  [c.34]

Теплопроводность различных марок стали и сплавов, имеющих одинаковую основу, обычно отличается сравнительно мало. Так, например, сталь на ферритной основе имеет обычно коэффициент теплопроводности к = 5- 7 квт м град, сталь на ферритной основе с высоким содержанием хрома (более 10%) и сталь на  [c.167]

Возможность приближенного определения скоростей резания по действительному пределу прочности без учета теплопроводности для стали различных марок с одинаковой основой обусловлена не только малой разницей в коэффициентах теплопроводности, но и тем, что обычно изменение действительного предела прочности стали различных марок с одинаковой основой отражает и изменение их теплопроводности.

В результате упрочнения основы металла как путем легирования, так м путем термической обработки теплопроводность его снижается обычно тем сильнее, чем больше упрочнение. Такое влияние упрочнения на теплопроводность  [c.170]

Сопоставление коэффициента теплопроводности у мартенситных и аустеиитных сталей при комнатных температурах показывает, что первые лучше проводят тепло, однако при высоких температурах, вследствие различного поведения, разница в их теплопроводности становится меньше или даже совсем сглаживается, что необходимо учитывать при расчете теплопередачи.  

[c.218]

Величина входящая в эти формулы, представляет собою вес так называемого активного металла. Термин активный металл введен потому, что не весь металл котла одинаково быстро отдает или теряет аккумулированное тепло при переходе от одного режима к другому, главным образом из-за различных толщин стенок труб, барабанов и коллекторов. На рис. 3 приведена зависимость времени изменения избыточного количества тепла металла (после мгновенного изменения тем- г,сек пературы кипящей воды) для стенок труб различной толщины. Расчеты проведены применительно к трубам из обычной стали с коэффициентом теплопроводности = 40 ккал1м град Ч при коэффициенте теплоотдачи от стенки к кипящей воде а = 10000 ккал1м  [c.357]

Расчеты, проведенные применительно к трубам из углеродистой стали с коэффициентом теплопроводности 1 = 40 ктл1м-гр -ч, при коэффициенте теплоотдачи к кипящей воде а= 10 000 ккал м град- ч показали, что для кипятильных труб, толщина стенок которых со-  

[c.188]

Коэффициент теплопроводности в продольном направлении k b (в направлении ориентации волокон) определяли на образцах в виде бруска длиной 10 см и толщиной 0,9 см (в поперечном сечении), используя в качестве эталона сталь ARM O. Коэффициенты теплопроводности в поперечном направлении кст определяли перпендикулярно слоям на образцах толщиной 0,9 см, имеющих форму диска диаметром 5 см.  [c.307]

Дополнительные данные внутренний диаметр колец й — 42 мм, наружный В — 52 мм, высота (длина) Ь — 10 мм вращающееся кольцо — сталь 40Х коэффициент теплопроводности фторопласта-4 Яф = 0,25 ккал м-ч-град коэффициент теплопро водности стали 40Х = 40,8 ккал м ч град-, коэффициент теплопроводносп масла А,л1= 16,8-10 /сл ал/л -ч плотность масла 89 кгс-сек 1м вязкость маслг  [c.180]

Исследованиями установлено, что при шлифовании жаропрочных сплавов радиальная и тангенциальная силы резания приблизительно в 2 раза больше, чем при обработке стали 45. Коэффициент теплопроводности для жаропрочных сплавов приблизительно в 4 раза меньше, чем для обычньгх конструкционных сталей.  

[c.405]

Наибольшим коэффициентом теплопроводности обладают чистые серебро и медь Хж400 Вт/(м К). Для углеродистых сталей >. 50 Вт/(м-К). У жидкостей (неметг-ллов) коэффициент теплопроводности, как правило, меньше I Вт/(М К). Вода является одтм из лучших жидких проводников теплоты, д 1я нее Л =0,6 Вт/(м-К).  [c.71]


Физические свойства и высокая температура плавления требуют при сварке концентрированного источника тепла, но низкий коэффициент теплопроводности и высокое электрическое сопротивление создают условия, при которых для сварки титана необходимо меньше электрической энергии, чем для сварки стали и особенно А1. Титан маломагнитен, поэтому при его сварке заметно уменьшается магнитное отдувание дуги.  
[c.106]

Коэффициент теплопроводности, теплоемкость и плотность стали рав1Н)1 соответственно Л = 45,4 Вт/(м-°С) с=0,502 кДж/(кг-°С) р = 7800 кг/м, а коэффициент теплоотдачи к поверхности листа а = -23,3 Вт/(м2.°С).  [c.42]

Коэффициенты теплопроводности и темиературопроводности стали равны соответственно Л = 21 Вт/(м-°С) й = 6,11-10 м с. Коэффициент теплоотдачи к поверхности вала а=140 Вт/(м2-°С).  [c.42]

Коэффициенты теплопроводности и температуропроводности стали соответственно равны >. = 37,2 Вт/(м.°С). а = 6,94.10- м /с. а коэффициент теплоотдачи на поверхности слитка а=186 ВтДм Х Х°С).  [c.46]

Коэффициент теплопроводности стали Х = 32 Вт/(м-°С) и температуропроводности а = 7-10-коэффициент теплоотдачи с ноиерхности балки в процессе охлаждения оставался постоянным и равным 170 Вт/(м -°С).  [c.49]

Для стали коэффициенты теплопроводности и температуропроводности равны соответственно Х = 42 Вт/(м-°С) а=1,18 10 = mV . Коэффициент теплоотдачи к валу в нечи а=116 Bт/(м ).  

[c.53]

При расчете принять удельное электрическое сопротивление и коэффициент теплопроводности стали постоянными и равными соответственно р = 0,85 Om-mmVm, Х=19,8 Вт/(м-°С).  [c.95]

Пример 23-2. Определить разность температур на наружной и внутренней поверхностях стальной стенки парового котла, работающего при манометрическом давлении 19 бар. Толщина стенки котла равна 20 мм температура воды, поступающей в котел, 46° С. С 1 поверхности нагрева снимается 25 кг ч сухого насыщенного пара. Коэффициент теплопроводности стали X == 50 вт1м-град. Барометрическое давление 750 м.и рт. ст. Стенку котла считаем плоской.  [c.369]

Определить температуру на поверхности и в центре равномерно нагретого до 927° С весьма длинного стального цилиндра диаметром 400 мм через 1,0 ч и через 0,5 ч после помещения его на воздухе с температурой 27° С. Коэффициент теплоотдачи от стенки цилиндра к воздуху а = 50 вт1м -град, коэффициент теплопроводности стали Хст = 50 вт1м-град, теплоемкость стали с = 0,71 кдж1кг-град, плотность стали р = 7900 кг/м .  

[c.396]

Неметаллические подшинниковые материалы. Пластические массы — термореактивные типа текстолита и термопластичные, в основном полиамидные, широко используют для изготовления втулок и вкладышей подшипников их физико-механические свойства приведены в табл. 19. Коэффициент теплопроводности пластмасс в 200 раз меньше, чем коэффициент теплопроводности стали, что затрудняет теплоотвод из рабочей зоны подшипника. Для уменьшения нагрева вкладышей следует изготовлять их с малой толщиной стенок или же применять облицовку на металлической основе из тонкого слоя полиамидной смолы.  [c.423]

В данной работе были рассчитаны температурные поля неоднородных пластин, имитирующих реальные биметаллические пластины. Коэффициенты теплопроводности (А.) и температуропроводности (а) зависели от температуры и считалось, что они не испытывают разрыва в месте соединения пластин. Одна сторона биметаллической пластины испытывала циклический поверхностный нагрев, а противоположная охлаждалась по закону Ньютона. Были рассмотрены комбинации следующих материалов алюМиний-сталь, бериллий-медь, бериллив-сталь, ванадий-сталь, медь-сталь, ниобий-сталь,, молибден-сталь, мо либден-мель, которые приводят к нескольким характерным зависимостям а, X от координаты и температуры, что нашло отражение и а найденных зависимостях температуры от координаты и времени.  [c.195]

Контактные поверхности насадного обода и внутренней части диска турбины имеют номинальный диаметр d = 0,055 м с возможными положительными отклонениями (0…3)-10- м для отверстия и (2…4)-10 м для вала. Возможная суммарная шероховатость контактных поверхностей IiRai — 10…20 мкм. Минимальный и максимальный диаметры соединения di = 0,015 м и = 0,1 м, его средняя температура 150° С, материал — сталь 45 (коэффициент линейного расширения = 1,22-10- К , модуль упругости Ei = 1,96-10 МПа, коэффициент Пуассона Ц = = 0,3, теплопроводность Xj = 47,5 Вт/(м-К), где г = 1,2 в = 600 МПа. Оценить максимально и минимально возможные значения р и АТ , соответствующие (в атмосфере воздуха) значению плотности теплового потока, направленного внутрь соединения, = 144 кВт/м .  [c.219]

Стальной слиток, имеющий форму параллелепипеда разммами 200 X 400 X X 600 мм, помещен в печь, где температура = 00 С. Определить темпера-ратуру слитка через 2 ч после егс загрузки в печь, если начальная темпе-рату слитка = 20 °С. Коэффициент теплопроводности, удельная теплоемкость и плотность стали соответственно равны Я. = 45,4 Вт/(м. К), с = = 0,502 кДж/(кг К), р= 7800 кг/м , а коэффициент теплоотдачи к поверхности слитка а = 25 Вт/(м К).  [c.186]

Пример 11-1. Стальная цилиндрическая заготовка с диаметром 1=140 мм вставлена в печь, в которой поддерживается постоянная температура /онр = = 860° С начальная температура заготовки fo=27° . Физические свойства стали коэффициент теплопроводности Л = 38 вт1(м- град), средняя теплоемкость с = =0,703 кдж (кг-град), плотность р = 7850 кг м . Среднее за время нагрева значение коэффициента теплоотдачи можно определить по эмпирической формуле os = 0,105X(7 oKp/100) -f-12 вт (м -град). Требуется определить продолжительность нагрева до достижения на поверхности заготовки температуры 850° С.  [c.150]


Сложной проблемой при экспериментальном исследовании нестационарных температур в стенке трубы при ее очистке водой является точное измерение температуры в заданной точке трубы из-за высокого коэффициента теплопроводности при низком значении удельной теплоемкости применяемых в котлострое-нии сталей.  [c.206]

При трении фрикционного материала по металлам с различными значениями коэффициента теплопроводности Я в той паре, в которой металл обладает большим коэффициентом теплопроводности, поверхностная температура будет меньше, а температурный градиент во фрикционном материале — больше. Для этой пары значения коэффициента трения и износостойкость будут соответственно выше. На фиг. 327 показано изменение износостойкости вальцованной ленты 6КВ-10 при трении в одинаковых условиях по металлическим элементам, имеющим различную теплопроводность. Так, точка А получена при трении по стали 55ЛП, точка Б — по чугуну СЧ 15-32, а точка В — по биметаллическому шкиву, имеющему металлизированный слой, состоящий из 50% стали 10 и 50% Си.  [c.551]

Наиболее подробно изучена обрабатываемость деформированных, т. е. прошедших горячую обработку давлением, стали и сплавов на ферритной, аустенитной и хромоникелевой основах твердостью НВ= 100-Ь350 кГ мж , при испытании которых на растяжение перед разрывом образцов возникает шейка. Для этих металлов скорости резания в случае точения быстрорежущими резцами могут быть определены с погрешностью до 25% по действительному пределу прочности и коэффициенту теплопроводности Я. при помощи зависимости (рис. 2)  [c.166]


Теплопроводность – титан – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Теплопроводность – титан

Cтраница 1

Теплопроводность титана составляет – 14 0 Вт / м град, что несколько ниже теплопроводности легированной стали. Материал хорошо куется, штампуется, обрабатывается резанием. Сварка изделий из титана производится вольфрамовым электродом в защитной атмосфере аргона. В последнее время титан используется для изготовления широкого ассортимента труб, листа, проката.  [1]

Теплопроводность титана низкая – примерно в 13 раз ниже алюминия и в 4 4 раза ниже железа.  [2]

Теплопроводность титана близка к теплопроводности нержавеющей стали и составляет 14 ккал / м С час. Титан хорошо куется, штампуется и удовлетворительно обрабатывается резанием. При температуре более 200 С склонен поглощать газы. Сварка титана производится вольфрамовым электродом в защитной атмосфере аргона.  [3]

Теплопроводность титана и его сплавов примерно в 15 раз ниже, чем у алюминия, и в 3 5 – 5 раз ниже, чем у стали. Коэффициент линейного термического расширения титана также значительно ниже, чем у алюминия и нержавеющей стали.  [4]

Теплопроводность титана составляет – 14 0 Вт / ( м – К), что несколько ниже теплопроводности легированной стали. Материал хорошо куется, штампуется, обрабатывается резанием. Сварка изделий из титана производится вольфрамовым электродом в защитной атмосфере аргона. В последнее время титан используется для изготовления широкого ассортимента труб, листа, проката.  [5]

Коэффициент теплопроводности титана в области рабочих температур ( 20 – 400 С) составляет 0 057 – 0 055 кал / ( см-с – С), что примерно в 3 раза меньше теплопроводности железа, в 16 раз меньше теплопроводности меди и близко к теплопроводности нержавеющих сталей аустенитного класса.  [6]

Поэтому, например, теплопроводность титана в 8 – 10 раз меньше теплопроводности алюминия.  [7]

Полученные расчетные значения фононнои теплопроводности титана совпадают с оценкой этой величины, сделанной в работе [5], где она принята равной 3 -: – 5 вт / м-град.  [8]

Прежде всего необходимо учитывать, что теплопроводность титана и его сплавов при невысоких температурах очень низка. При комнатной температуре теплопроводность титана равна приблизительно 3 % от теплопроводности меди и в несколько раз ниже, чем, например, у сталей ( теплопроводность титана равна 0 0367 кал / см сек С, а теплопроводность стали 40 равна 0 142 кал. С повышением температуры теплопроводность титановых сплавов возрастает и приближается к теплопроводности сталей. Это сказывается на скоростях нагрева титановых сплавов в зависимости от температуры, на которую они нагреваются, что видно по скоростям нагрева и охлаждения технически чистого титана ( сплав ВТ1) сечением 150 мм ( фиг.  [9]

При легировании так же, как и при увеличении содержания примесей, теплопроводность титана, как правило, уменьшается. При нагреве теплопроводность сплавов, как и чистого титана, увеличивается; уже при 500 – 600 С она приближается к теплопроводности нелегированного титана.  [10]

Модуль упругости титана почти вдвое меньше модуля упругости железа, находится на одном уровне с модулем медных сплавов и значительно выше, чем у алюминия. Теплопроводность титана низкая: она составляет около 7 % от теплопроводности алюминия и 16 5 % от теплопроводности железа. Это необходима учитывать при нагреве металла для обработки давлением и при сварке. Электросопротивление титана примерно в 6 раз больше чем у железа и в 20 раз больше, чем у алюминия.  [11]

Прежде всего необходимо учитывать, что теплопроводность титана и его сплавов при невысоких температурах очень низка. При комнатной температуре теплопроводность титана равна приблизительно 3 % от теплопроводности меди и в несколько раз ниже, чем, например, у сталей ( теплопроводность титана равна 0 0367 кал / см сек С, а теплопроводность стали 40 равна 0 142 кал. С повышением температуры теплопроводность титановых сплавов возрастает и приближается к теплопроводности сталей. Это сказывается на скоростях нагрева титановых сплавов в зависимости от температуры, на которую они нагреваются, что видно по скоростям нагрева и охлаждения технически чистого титана ( сплав ВТ1) сечением 150 мм ( фиг.  [12]

Титан обладает низкой теплопроводностью, которая в 13 раз меньше теплопроводности алюминия и в 4 раза меньше теплопроводности железа. С повышением температуры теплопроводность титана несколько понижается и при 700 С составляет 0 0309 кал / см сек СС.  [13]

Титан обладает низкой теплопроводностью, которая в 13 раз меньше теплопроводности алюминия и в 4 раза меньше теплопроводности железа. С повышением температуры теплопроводность титана несколько понижается и при 700 С составляет 0 0309 кал / см сек С.  [14]

При сварке плавлением для получения соединения хорошего качества необходима надежная защита от газов атмосферы ( О2, Nj, h3) металла сварного соединения, нагретого до температуры выше 400 С с обеих сторон шва. Рост зерна усугубляется низкой теплопроводностью титана, увеличивающей время пребывания металла сварного соединения при высоких температурах. Для преодоления указанных трудностей сварку выполняют при минимально возможной погонной энергии.  [15]

Страницы:      1    2

Теплопроводность чугуна и стали


Теплопроводность металлов

Все изделия, используемые человеком, способны передавать и сохранять температуру прикасаемого к ним предмета или окружающей среды. Способность отдачи тепла одного тела другому зависит от вида материала, через который проходит процесс. Свойства металлов позволяют передавать тепло от одного предмета другому, с определенными изменениями, в зависимости от структуры и размера металлической конструкции. Теплопроводность металлов – один из параметров, определяющих их эксплуатационные возможности.

Что такое теплопроводность и для чего нужна

Процесс переноса энергии атомов и молекул от горячих предметов к изделиям с холодной температурой, осуществляется при хаотическом перемещении движущихся частиц. Такой обмен тепла зависит от агрегатного состояния металла, через который проходит передача. В зависимости от химического состава материала, теплопроводность будет иметь различные характеристики. Данный процесс называют теплопроводностью, он заключается в передаче атомами и молекулами кинетической энергии, определяющей нагрев металлического изделия при взаимодействии этих частиц, или передается от более теплой части – к той, которая меньше нагрета.

Способность передавать или сохранять тепловую энергию, позволяет использовать свойства металлов для достижения необходимых технических целей в работе различных узлов и агрегатов оборудования, используемого в народном хозяйстве. Примером такого применения может быть паяльник, нагревающийся в средней части и передающий тепло на край рабочего стержня, которым выполняют пайку необходимых элементов. Зная свойства теплопроводности, металлы применяют во всех отраслях промышленности, используя необходимый параметр по назначению.

Чем чугун отличается от стали: основные свойства и отличительные характеристики

Продукция черной металлургии широко используется во многих отраслях народного хозяйства, а черный металл всегда востребован в строительстве и машиностроении. Металлургия уже давно успешно развивается, благодаря своему высокому техническому потенциалу. Наиболее часто применяются в производстве и в быту чугунные и стальные изделия.

Чугун и сталь оба относятся к группе черных металлов, эти материалы представляют собой уникальные по своим свойствам сплавы железа с углеродом. В чем отличия стали и чугуна, их главные свойства и характеристики?

Сталь и ее основные характеристики

Сталь представляет собой деформированный сплав железа с углеродом, которого всегда максимум до 2%, а также другие элементы. Углерод является важным компонентом, поскольку придает прочности сплавам железа, а также твердость, за счет этого снижается мягкость и пластичность. В сплав часто добавляются легирующие элементы, что в итоге дает легированную и высоколегированную сталь, когда в составе не менее 45% железа и не более 2% углерода, остальные 53% составляют добавки.

Сталь является важнейшим материалом во многих отраслях, ее применяют в строительстве и по мере роста технико-экономического уровня страны, растут и масштабы производства стали. В давние времена мастера для получения литой стали применяли тигельную плавку и такой процесс был малопроизводительным и трудоемким, но сталь отличалась высокими качествами.

Со временем процессы получения стали менялись, на смену тигельному пришли бессемеровский и мартеновский метод получения стали, что дало возможность наладить массовое производство литой стали. Затем стали выплавлять сталь в электрических печах, после чего был внедрен кислородно-конверторный процесс, он позволил получать особо чистый металл. От количества и видов связующих компонентов сталь может быть:

  • Низколегированной
  • Среднелегированной
  • Высоколегированной

В зависимости от содержания углерода она бывает:

  • Низкоуглеродистой
  • Среднеуглеродистой
  • Высокоуглеродистой.

В состав металла часто входят неметаллические соединения — оксиды, фосфиды, сульфиды, их содержание отличается на качестве стали, существует определенная классификация качества.

Плотность стали составляет 7700-7900 кг/м3, а общие характеристики стали складываются из таких показателей, как — прочность, твердость, износостойкость и пригодность для обработки различного вида. По сравнению с чугуном сталь обладает большей пластичностью, прочностью и твердостью. Благодаря пластичности она легко поддается обработке, сталь отличается более высокой теплопроводностью, а ее качество повышается за счет закаливания.

Такие элементы, как никель, хром и молибден являются легирующими компонентами, каждый из них придает стали свои характеристики. Благодаря хрому сталь становится более прочной и твердой, повышается ее износостойкость. Никель также придает прочности, а также вязкости и твердости, повышает ее антикоррозийные свойства и прокаливаемость. Кремний снижает вязкость, а марганец улучшает качества свариваемости и прокаливания.

Все существующие виды стали имеют температуру плавления от 1450 до 1520оС и представляют собой прочные износостойкие и стойкие к деформации сплавы металла.

Чугун и его основные характеристики

Основу производства чугуна также составляет железо и углерод, но в отличие от стали углерода в нем больше, а также других примесей в виде легирующих металлов. Он отличается хрупкостью и разрушается без видимой деформации. Углерод здесь выступает графитом или цементитом и за счет содержания других элементов чугун делится на следующие разновидности:

  • Белый — где лидирует в большинстве цементит, этот материал на изломе имеет белый цвет. Данный компонент отличается хрупкостью и одновременно твердостью. Он легок в обработке, что придает ковкость чугуну.
  • Серый — в этой разновидности большую долю составляет графит, за счет чего чугун получается пластичным. Готовый чугун имеет небольшую температуру плавления, отличается мягкостью, его легче резать.
  • Ковкий — достигается методом обжига белого чугуна, его томят в специальных нагревательных печах при температуре в 950-1000оС. Присущая белому чугуну твердость и хрупкость снижаются, он не куется, а только становится более пластичным.
  • Высокопрочный сплав чугуна — в нем содержится шаровидный графит, который образуется в ходе кристаллизации.

Температура плавления чугуна зависит от содержания в нем углерода, чем его больше в составе сплава, тем меньше температура, а также повышается его текучесть при нагреве. Это делает металл непластичными жидкотекучим, а также хрупким и трудно поддающимся обработке. Его температура плавления составляет от 1160 до 1250оС.

Антикоррозийные свойства у чугуна выше, поскольку он подвергается сухой ржавчине в процессе использования, это называется химическая коррозия. Влажная коррозия также воздействует на чугун медленней, чем на сталь. Эти качества привели к тому, что было совершено открытие в металлургии — начали выплавлять сталь с высоким содержанием хрома. Отсюда и появилась нержавеющая сталь.

Делаем вывод

Исходя их многочисленных характеристик, можно сказать следующее о чугуне и стали, в чем их отличие:

  • Сталь является более прочной и твердой, чем чугун.
  • Сталь имеет более высокую температуру плавления, она тяжелей.
  • Более низкий процент содержания углерода в стали делает ее легкой в обработке, ее проще резать, ковать и варить.
  • По этой причине изделия из чугуна можно отлить, а стальные сварить или сделать кованными.
  • Стальные изделия менее пористые, чем чугунные, поэтому они обладают большей теплопроводностью.
  • По цвету они также отличаются, сталь светлая и блестит, а чугун более темный с матовой поверхностью.
  • Стоимость на сталь всегда выше чугунных материалов.

Можно сделать вывод, что сталь и чугун объединяет содержание в них углерода и железа, но их характеристики отличаются и каждый из сплавов имеет свои особенности.

  • Николай Иванович Матвеев
  • Распечатать

Источник: https://stanok.guru/metalloprokat/truboprokat/chem-chugun-otlichaetsya-ot-stali.html

Понятие термического сопротивления и коэффициента теплопроводности

Если теплопроводность характеризует способность металлов передавать температуру тел от одной поверхности к иной, то термическое сопротивление показывает обратную зависимость, т.е. возможность металлов препятствовать такой передаче, иначе выражаясь, – сопротивляться. Высоким термическим сопротивлением обладает воздух. Именно он, больше всего, препятствует передаче тепла между телами.

Количественную характеристику изменения температуры единицы площади за единицу времени на один градус (К), называют коэффициентом теплопроводности. Международной системой единиц принято измерять этот параметр в Вт/м*град. Эта характеристика очень важна при выборе металлических изделий, которые должны передавать тепло от одного тела к другому.

Коэффициент теплопроводности металлов при температура, °С

Удельная теплоемкость многокомпонентных специальных сплавов

Удельная (массовая) теплоемкость многокомпонентных специальных сплавов приведена в таблице при температуре от 0 до 1300ºС. Размерность теплоемкости кал/(г·град). Теплоемкость специальных сплавов: алюмель, белл-металл, сплав Вуда, инвар, липовица сплав, манганин, монель, сплав Розе, фосфористая бронза, хромель, сплав Na-K, сплав Pb — Bi, Pb — Bi — Sn, Zn — Sn — Ni — Fe — Mn.

От чего зависит показатель теплопроводности

Изучая способность передачи тепла металлическими изделиями выявлено, что теплопроводность зависит от:

  • вида металла;
  • химического состава;
  • пористости;
  • размеров.

Металлы имеют различное строение кристаллической решетки, а это может изменить теплопроводность материала. Так, например, у стали и алюминия, особенности строения микрочастиц влияют по-разному на скорость передачи тепловой энергии через них.

Коэффициент теплопроводности может иметь различные значения для одного и того же металла при изменении температуры воздействия. Это связано с тем, что у разных металлов градус плавления отличается, а значит, при других параметрах окружающей среды, свойства материалов также будут отличаться, а это отразится на теплопроводности.

Методы измерения

Для измерения теплопроводности металлов используют два метода: стационарный и нестационарный. Первый характеризуется достижением постоянной величины изменившейся температуры на контролируемой поверхности, а второй – при частичном изменении таковой.

Стационарное измерение проводится опытным путем, требует большого количества времени, а также применения исследуемого металла в виде заготовок правильной формы, с плоскими поверхностями. Образец располагают между нагретой и охлажденной поверхностью, а после прикосновения плоскостей, измеряют время, за которое заготовка может увеличить температуру прохладной опоры на один градус по Кельвину. Когда рассчитывают теплопроводность, обязательно учитывают размеры исследуемого образца.

Нестационарную методику исследований используют в редких случаях из-за того, что результат, зачастую, бывает необъективным. В наши дни никто, кроме ученых, не занимается измерением коэффициента, все используют, давно выведенные опытным путем, значения для различных материалов. Это обусловлено постоянством данного параметра при сохранении химического состава изделия.

Теплопроводность стали, меди, алюминия, никеля и их сплавов

Обычное железо и цветные металлы имеют разное строение молекул и атомов. Это позволяет им отличаться друг от друга не только механическими, но и свойствами теплопроводности, что, в свою очередь, влияет на применение тех или иных металлов в различных отраслях хозяйства.

Сталь имеет коэффициент теплопроводности, при температуре окружающей среды 0 град. (С), равный 63, а при увеличении градуса до 600, он снижается до 21 Вт/м*град. Алюминий, в таких же условиях, наоборот – увеличит значение от 202 до 422 Вт/м*град. Сплавы из алюминия, будут также повышать теплопроводность, по мере увеличения температуры. Только величина коэффициента будет на порядок ниже, в зависимости от количества примесей, и колебаться в пределах от 100 до 180 единиц.

Медь, при изменении температуры в тех же пределах, будет уменьшать теплопроводность от 393 до 354 Вт/м*град. При этом, медь содержащие сплавы латуни будут иметь такие же свойства, как и алюминиевые, а значение теплопроводности будет изменяться от 100 до 200 единиц, в зависимости от количества цинка и других примесей в составе сплава латуни.

Виды алюминиевого остекления лоджии и балкона

Холодное

Применяют для защиты помещения от ветра, осадков, пыли. Организуют в нетребовательных к теплоизоляции помещениях. Устанавливают в цехах, зимних садах, на складах, балконах.

Теплое

Монтируют в жилых комнатах, на теплых лоджиях из алюминия. Для защиты от холода внутри профиля размещают теплоизолирующий вкладыш из полиуретана. Он надежно изолирует холод.

Рамное

Монтируется из профиля стандартной ширины. Привлекательно смотрится. Просто устанавливается и потому стоит дешевле. По сравнению с безрамными такие окна пропускают меньше света, но они прочнее — можно остеклять большие по площадки лоджии.

Для остекления веранд, беседок, террас используют не только пластиковые, но и теплые алюминиевые двери и окна. Они блокируют холод и шум так же эффективно, как и теплые ПВХ-профили.

Безрамное

Максимально увеличивает естественную освещенность помещения. Создается из профиля небольшой ширины. Швы незаметны с улицы, что создает впечатление единого стеклянного полотна. С такими стеклами красиво смотрятся зимние сады, лоджии, оборудованные для летнего досуга.

Распашное

Чаще используется на просторных балконах, эркерах, лоджиях. Распашные створки характерны для теплого профиля. Они требуют больше пространства при открывании, позволяют безопасно мыть окна внутри, снаружи. Часто распашные створки комбинируют с глухими — так можно сэкономить на профильной системе, крепеже. Иногда этого требуется форма балконного помещения.

Раздвижное

Какие плюсы и минусы у лоджии из раздвижного алюминия? Здесь больше полезная площадь, можно разместить компактную мебель, бельевую сушилку. Створки занимают минимум места, экономят пространство. На балконе из раздвижного алюминия остекление с большим световым проемом. Оно впускает в комнату много света. Такие конструкции можно установить для экономии места на длинных узких балконах, например при остеклении 5-метровых лоджий.

Рассмотрим подробно плюсы и минусы холодного остекления балкона алюминием.

Применение

Агрегатное состояние материалов имеет отличительную структуру строения молекул и атомов. Именно это оказывает большое влияние на металлические изделия и их свойства, в зависимости от назначения.

Отличающийся химический состав узлов и деталей из железа, позволяет обладать различной теплопроводностью. Это связано со структурой таких металлов как чугун, сталь, медь и алюминий. Пористость чугунных изделий способствует медленному нагреванию, а плотность медной структуры – наоборот, ускоряет процесс теплоотдачи. Эти свойства используют для быстрого отвода тепла или постепенного нагревания продукции инертного назначения. Примером использования свойств металлических изделий является:

  • кухонная посуда с различными свойствами;
  • оборудование для пайки труб;
  • утюги;
  • подшипники качения и скольжения;
  • сантехническое оборудование для подогрева воды;
  • приборы отопления.

Медные трубки широко используют в радиаторах автомобильных систем охлаждения и кондиционеров, применяемых в быту. Чугунные батареи сохраняют тепло в квартире, даже при непостоянной подаче теплоносителя требуемой температуры. А радиаторы из алюминия, способствуют быстрой передаче тепла отапливаемому помещению.

При возникновении высокой температуры, в результате трения металлических поверхностей, также важно учитывать теплопроводность изделия. В любом редукторе или другом механическом оборудовании, способность отводить тепло, позволит деталям механизма сохранить прочность и не быть подвергнутыми разрушению, в процессе эксплуатации. Знание свойств теплопередачи различных материалов, позволит грамотно применить те или иные сплавы из цветных или черных металлов.

Что лучше проводит тепло алюминий или медь

На сегодняшний день радиаторы производятся из разнообразных материалов, наиболее распространенные, из которых сталь, нержавеющая сталь и алюминий.

Всегда есть сомнения, какой именно радиатор выбрать для установки в доме? Очевидно, что это зависит от личного вкуса, а также от требований, которые вы поставили перед собой к качеству отопления помещения.

Алюминий, безусловно, является самым экологичным материалом и имеет огромное количество преимуществ.

Различия между медью и алюминием

Основные беспокойства по поводу выбора материала обмотки отражают пять характерных различий между медью и алюминием:

Таблица : Пять характерных различий между медью и алюминием

ПараметрАлюминийМедь
Коэффициент расширения на ° С х 10 -6 при 20 ° С2316,6
Теплопроводность БТЕ / фут / ч / БПФ 2 / ° F при 20 ° С126222
Электропроводность % при 20 ° С61101
Прочность на разрыв н/мм 2 (мягкая)28-4240

Как выбрать радиатор отопления: советы специалистов

В этой статье мы не будем рассматривать чугунные радиаторы, т.к. они теряют популярность среди покупателей.

Сосредоточим внимание на самых востребованных моделях.

Материал в деталях расскажет о преимуществах алюминиевых и стальных батарей.

Алюминиевые радиаторы имеют малый вес

Алюминиевые радиаторы легче, чем традиционные стальные или чугунные радиаторы, этот факт дает возможность расположить такой радиатор на любой стене в помещении.

Батареи из алюминия можно повесить на стену, даже в ситуациях, когда толщина не позволяет сделать глубокого закрепления.

Это существенно экономит затраты на оплату строительных работ, так как повесить их можно очень быстро и надежно.

Алюминий — коррозионностойкий материал

Алюминий не подвержен коррозии, что делает его идеальным материалом для производства радиаторов, которые предполагается устанавливать в таких помещениях, как ванные комнаты и кухни, где выоская влажность.

Это интересно: Легирование стали — элементы, классификация, применение, марки

Алюминий хорошо проводит тепло

Алюминий быстро нагревается, что делает его отличным проводником тепла.

Алюминиевые радиаторы имеют низкое содержание воды, а это означает, что после включения такие устройства дают интенсивный всплеск тепла и нагревают помещения довольно быстро.

Установив алюминиевые радиаторы можно быстро достичь требуемой температуры в комнатах, так как они имеют наименьшее время отклика.

Главным преимуществом является существенная экономия энергетических затрат в отопительный сезон и как прекрасный бонус – экономия денежных средств, так как алюминиевые радиаторы можно выключать на время вашего отсутствия в доме, а вернувшись домой включить и быстро получить теплый дом не тратя на ожидание длительное время.

Алюминиевые радиаторы имеют широкий диапазон конструкций и цветов

Бытует распространенное мнение, что эффективное тепло не может быть красивым и оригинальным. К счастью, времена, когда дизайн должен уступить свои позиции отличной эффективности, прошли.

Алюминиевые радиаторы имеют разнообразный ряд конструкций и предлагают даже самому требовательному покупателю достойный выбор.

Вы можете выбрать свой собственный цвет финишного покрытия, которое идеально будет соответствовать стилю вашего дома, форма радиатора будет гармонировать с вашей домашней или офисной атмосферой на сто процентов.

Нержавеющая сталь

Использование стали для производства теплообменников позволяет получить прочные изделия, которые в основном используются для систем индивидуального отопления домов и коттеджей.

По причине возможности контроля качества теплоносителя и давления в системе, стальные приборы станут отличном выбором для систем автономного отопления.

При условии подачи качественного теплоносителя и умеренного давления рабочей жидкости, такие устройства прослужат более 30 лет.

Возможность соединения

Оксиды, хлориды, сульфиды или недрагоценные металлы, более проводящие на меди, чем алюминии. Этот факт делает очистку и защиту соединителей для алюминия более важной. Некоторые считают соединения меди с алюминием несовместимыми. Также под вопросом сопряжение соединений между алюминием трансформаторов и медным проводом присоединения.

Коэффициент расширения

При изменении температуры алюминий расширяется почти на треть больше, чем медь. Это расширение, наряду с пластичным характером алюминия, вызывает некоторые проблемы для ненадлежаще установленных болтовых соединений.

Чтобы избежать ослабления соединения, необходимо его подпружинивание. Используя либо чашевидные или прижимные шайбы можно обеспечить необходимую эластичность при сочленении, без сжатия алюминия.

При использовании надлежащей арматуры алюминиевые соединения, могут быть равными по качеству медным.

Теплопроводность

Некоторые утверждают, что поскольку, теплопроводность меди выше, чем алюминия то это оказывает влияние на снижение хот-спот температуры обмотки трансформатора.

Это верно только тогда, когда проводники обмоток из меди и алюминия одинакового размера, геометрии и дизайна.

Следовательно, для любого силового трансформатора заданного размера, тепловые характеристики теплопроводности алюминия могут быть очень близки меди.

Теплофизические свойства чугуна

Коэффициент линейного расширения α, удельная теплоемкость с и теплопроводность λ зависят от состава и структуры чугуна, а также от температуры. Поэтому значения их приводят в соответствующем интервале температур. С повышением температуры значения α и с обычно увеличиваются, а λ уменьшается (табл 1).

Таблица 1. Теплофизические свойства серого чугуна в зависимости от температуры

Температура, °Cα, 1/°Cc, Дж/(кг∗°C)λ, Вт/(м∗°C)
6010,050254,4
16011,052350,2
26013,155348,1
36013,758646,0
51015,9620

Коэффициент линейного расширения α и удельная теплоемкость c реальных неоднородных структур, в том числе чугуна, может быть определена по правилу смешения:

Таблица 2. Теплофизические свойства структурных составляющих чугуна

Структурная составляющаяα 100 200, 1/°Cc 100 ,Дж/(кг∗°C)λ 100 Вт/(м∗°C)
Феррит12,0-12,6460-47072,8-75,5
Аустенит18-1950241,8
Цементит6,0-6,561549,0
Перлит10,0-11,648650,3-51,9
Графит1,4-3,7795355,8

Теплопроводность сплавов и смесей в отличие от коэффициента α и теплоемкости c не может быть определена по правилу смешения. Влияние отдельных элементов на теплопроводность расчетным путем можно установить лишь приближенно.

На коэффициент α и удельную теплоемкость с влияет главным образом состав чугуна, а на теплопроводность λ — степень графитизации, дисперсность структуры, неметаллические включения и т. п.

Коэффициент линейного расширения определяет не только изменения размеров в зависимости от температуры, но и напряжения, образующиеся в отливках. Уменьшение α является полезным с этих позиции и облегчает условия получения качественных отливок. Но в случае совместной работы чугунных деталей с деталями из цветных сплавов или других материалов, имеющих больший коэффициент линейного расширения, приходится стремиться к увеличению значения α для чугуна.

Теплоемкость и теплопроводность имеют большое значение для таких отливок, как отопительные трубы, изложницы, детали холодильных установок и двигателей внутреннего сгорания и т.д., так как определяют равномерность распределения температуры в отливках и интенсивность отвода теплоты.

В табл. 3 приведены теплофизические свойства чугунов различных групп.

Таблица 3. Теплофизические свойства чугуна

Чугунα20 100 ∗10 6 , 1/°Cc20 100 , Дж/(кг∗°C)c20 1000 , Дж/(кг∗°C)λ20 100 , Вт/(м∗°C)
Серый с пластинчатым графитом (ГОСТ 1412-85):
СЧ10-СЧ1810-11502-544586-62846,0-54,4
СЧ20-СЧ3010-11502-544586-62841,8-50,2
СЧ3511,5-12,0502-544628-67037,6-46,0
Высокопрочный (ГОСТ 7293-85):
ВЧ 35-ВЧ 4511,5-12,5460-502586-62837,6-46,0
ВЧ 60-ВЧ 8010-11502-523628-67033,5-41,9
ВЧ 1009-10523-565628-67029,3-37,6
Ковкий (ГОСТ 7769-82):
КЧ 30-6/КЧ 37-1210,5-11,0460-511586-62854,4-62,8
КЧ 45-5/КЧ 65-310,3-10,8527-544628-67050,2-54,4
Легированный (ГОСТ 7769-82)
никелевый ЧН20Д2Ш17-19460-50217,4
с 35-37% Ni1,5-2,5
хромистый:
ЧХ1632,5 *1
ЧХ2225,5 *1
ЧХ289-1017,4 *1
ЧХ329-1019,8 *1
кремнистый:
ЧС514-17 *221,0 *3
ЧС15, ЧС174,7 *110,5
алюминиевый:
ЧЮ22Ш17,5 *115,1-28,0 *3
ЧЮ3022-23 *2
*1В интервале 20-200 °C.
*2В интервале 20-900 °C.
*3В интервале 20-500 °C.

Теплоемкость — железо

Распределение температуры.  

Теплоемкость железа С г представляет эквивалентную переменную теплоемкость, приведенную к температуре у поверхности во.  

Теплоемкость железа и стали при нагреве увеличивается. Например, при комнатной температуре теплоемкость железа 0 111 ккал / кг-град, при температуре 1200 С она увеличивается до 0 16 ккал / цг-град. Это значит, что при высоких температурах нагрев происходит медленнее и тепла затрачивается больше.  

Стр — теплоемкость железа, равная 0 12 кал / кг С.  

Учитывая же, что теплоемкость железа или стали равна 0 115, станет вполне понятным, что температура, получающаяся в ( результате трения лент Ферадо о шайбы барабана, достигнет колоссальных размеров и даже водяное, а тем более воздушное охлаждение не в состоянии будет отвести полностью эту теплоту.  

Теплоемкость твердых сплавов приблизительно в два раза ниже теплоемкости железа.  

Атомная теплоемкость железа.| Схема установки для определения теплопроводности металлических стержней. / — 6 — термопары. 7 — дьюаровский сосуд. 8 — печь. 9 — гальванометр. 10 — стержень. / / — кожух.  

На рис. 6 показано изменение атомной теплоемкости железа в зависимости от температуры. Теплоемкость железа достигает максимального значения в точке Аг, затем резко уменьшается; в точке А3 вновь уменьшается, а затем слегка увеличивается в а точке А и снижается в точке плавления. Резкое возрастание теплоемкости вблизи точки Кюри объясняется изменением магнитного состояния железа.  

Температура плавления 5 равна 1808 К, энтальпия плавления составляет 1 536 104 Дж / моль. Теплоемкость железа в жидком состоянии превышает его теплоемкость в кристаллическом состоянии примерно на 1 3 Дж / К моль.  

Теплоемкость железа и стали при нагреве увеличивается. Например, при комнатной температуре теплоемкость железа 0 111 ккал / кг-град, при температуре 1200 С она увеличивается до 0 16 ккал / цг-град. Это значит, что при высоких температурах нагрев происходит медленнее и тепла затрачивается больше.  

В таблицах находим величины теплоемкостей серы п железа. Для железа суд 0 46 кдж / кг град; килограмм-атомная теплоемкость железа равна 0 46 — 55 85 25 7 кдж / кг-ат-град. Килограмм-атомная теплоемкость серы равна 22 6 кдж / кг-ат-град.  

При увеличении или уменьшении каким-либо способом количества тепла, содержащегося в теле, увеличивается или уменьшается также температура тела. Но для одинакового изменения температуры в различных по составу телах равного веса требуются различные количества теплоты. Так, например, 1 кг воды требует примерно в 9 раз больше тепла, чем 1 кг железа при одинаковой степени нагре-тости. На этом основании говорят, что теплоемкость железа составляет около одной десятой теплоемкости воды. Способность воспринимать тепло зависит от физических свойств вещества. Количество тепла, необходимое для изменения температуры 1 кг вещества на 1 С, называется удельной теплоемкостью вещества или просто теплоемкостью.  

При сообщении телу теплоты или, наоборот, отнятии ее у тела происходит увеличение или уменьшение температуры этого тела. Но для одинакового изменения температуры различных по составу тел равной массы требуются различные количества теплоты. Так, 1 кг воды требует примерно в 9 раз больше теплоты, чем 1 кг железа, при одинаковой степени нагретости. На этом основании говорят, что теплоемкость железа составляет около 0 1 теплоемкости воды и, следовательно, теплоемкость зависит от физических свойств вещества.  

В большинстве случаев шаровая молния оплавляет или испаряет несколько граммов или даже доли грамма металла. Автор письма подробно описал размеры лунки и специально отметил, что наплывов металла не было: металл испарился. Предполагая, что углубление было в виде параболоида вращения, находим, что испарилось около 0 22 г металла. Теплоемкость железа равна 0 71 Дж / ( г — К) в твердом и 0 84 Дж / ( г — К) в жидком состоянии. Точки плавления и кипения равны 1500 и 2900 С, а теплота плавления и парообразования — соответственно 269 и 6270 Дж / г. В результате оказывается, что для испарения 0 22 г железа требуется не менее 2 кДж тепла.  

Коэффициент линейного расширения α

Коэффициент линейного расширения α. Наибольшее влияние на коэффициент α оказывает углерод, в особенности в связанном состоянии. Одному проценту углерода соответствует примерно в 5 раз большее количество цементита, чем графита. Поэтому графитизирующие элементы (Si, Al, Ti, Ni, Сu и др.) повышают, а антиграфнтизирующие (Cr, V, W, Мо, Мn и др.) уменьшают коэффициент линейного расширения,

Наибольшим значением α отличаются аустенитные никелевые чугуны, а также ферритные алюминиевые чугуны типа чугаль и пирофераль. Поэтому при достаточно высоком содержании Ni, Сu, Мn значение α; резко увеличивается. Однако при содержании Ni>20% α понижается : и достигает минимума при 35—37 % Ni. Форма графита существенно влияет на коэффициент линейного расширения лишь при низких температурах; α высокопрочного чугуна с шаровидным графитом несколько выше, чем α чугуна с пластинчатым графитом.

Теплопроводность чугуна.

Теплопроводность чугуна в большей мере, чем другие физические свойства, зависит от структуры, ее дисперсности и мельчайших загрязнений, т. е. является структурно-чувствительным свойством.

Графитизация повышает теплопроводность; следовательно, элементы увеличивающие степень графитизации и размер графита, повышают, а элементы, препятствующие графитизации и увеличивающие дисперсность структурных составляющих, понижают. Указанное влияние графитизация меньше для шаровидного графита (см. табл. 4).

Форма графита, его выделение и распределение также влияют на теплопроводность. Например, высокопрочный чугун имеет более низкую теплопроводность, чем серый чугун. Теплопроводность чугуна с вермикулярным графитом (ЧВГ) выше, чем у ЧШГ, и близка к λ серого чугуна с пластинчатым графитом.

Высоколегированные чугуны характеризуются, как правило, более низкой теплопроводностью, чем обычные.

Кто теплее?

Эффективность алюминиевых радиаторов выше чем у стальных, но только в среднем. Если сравнить обычную алюминиевую батарею и стальной радиатор класса 33 – последний сможет отдавать больше тепла. Но при этом стоит учитывать тип подключения радиатора и скорость потока воды.
Пример

Если у вас установлен стальной радиатор 33 класса, а скорость потока воды низкая, он будет работать эффективно. То есть, заберет у воды максимум тепла. Если используется однотрубное подключение, это плохо – в следующий отопительный прибор попадет охлажденная вода и он не будет греть.

Если установлен стальной радиатор 11 или 22 класса, то они также будут хорошо греть, но не успеют охладить воду.

Точно сказать, насколько теплоотдача алюминиевого радиатора больше чем у стального нельзя – многое зависит от конструкции и толщины металла. С одной стороны, теплопроводность стали в среднем в 3,5-4,5 раза хуже, чем у алюминия. Но и толщина трубок стальных радиаторов меньше, что может компенсировать эту разницу.

Что такое теплопроводность

Данный термин означает способность различных материалов к обмену энергией, которая в этом случае представлена теплом. При этом передача энергии проходит от более нагретой части к холодной и происходит за счет:

  1. Молекул.
  2. Атомов.
  3. Электронов и других частиц структуры металла.

Теплопроводность нержавеющей стали будет существенно отличаться от аналогичного показателя другого металла — например, коэффициент теплопроводности меди будет иным, нежели у стали.

Для обозначения этого показателя используется специальная величина, именуемая коэффициентом теплопроводности. Она характеризуется количеством теплоты, которое может пройти через материал за определенную единицу времени.

Показатели для стали

Теплопроводность может существенно отличаться в зависимости от химического состава металла. Коэффициент данной величины у стали и меди будет разным. Кроме этого, при повышении или уменьшении концентрации углерода изменяется и рассматриваемый показатель.

Существуют и другие особенности теплопроводности:

  1. Для стали, которая не имеет примесей, значение составляет 70 Вт/(м* К).
  2. У углеродистых и высоколегированных сталей проводимость намного ниже. За счет увеличения концентрации примесей она существенно снижается.
  3. Само термическое воздействие также может оказывать воздействие на структуру металла. Как правило, после нагрева структура меняет значение проводимости, что связано с изменением кристаллической решетки.

Коэффициент теплопроводности алюминия значительно выше, что связано с более низкой плотностью этого материала. Теплопроводность латуни также отличается от соответствующего показателя стали.

Конструкция алюминиевых радиаторов

Конструктивно все алюминиевые радиаторы состоят из отдельных секций, изготовленных из различных сплавов алюминия с другими металлами. При их изготовлении применяют несколько методов.

Секции могут быть:

  1. Литыми. При таком методе производства секции алюминиевых радиаторов отливаются целиком.
  2. Экструдированными. В этом случае формируют несколько частей секции, которые потом соединяются специальными прокладками и клеем.
  3. Гибридными. При этом методе сразу отливаются 2—3 секции, соединяемые затем с коллекторными блоками электрохимической сваркой. Такие радиаторы выпускает итальянская компания Rovall.

Цельнолитые секции более устойчивы к разрывам, но поскольку их производство сложнее, то и цена таких изделий выше. В европейских странах предпочтение отдается литым батареям, а в нашей стране — изготовленным методом экструзии.

Благодаря секционной конструкции можно создавать отопительные батареи именно с тем количеством секций, которое было определено с учетом размеров помещения и других, влияющих на теплообмен характеристик.

Влияние концентрации углерода

Концентрация углерода в стали влияет на величину теплопередачи:

  1. Низкоуглеродистые стали имеют высокий показатель проводимости. Именно поэтому они используются при изготовлении труб, которые затем применяются при создании трубопровода системы отопления. Значение коэффициента варьирует в пределе от 54 до 47 Вт/(м* К).
  2. Средним коэффициентом для распространенных углеродистых сталей является значение от 50 до 90 Вт/(м* К). Именно поэтому подобный материал используется при изготовлении деталей различных механизмов.
  3. У металлов, которые не содержат различных примесей, коэффициент составляет 64 Вт/(м* К). Это значение несущественно изменяется при термическом воздействии.

Конструкция стальных радиаторов

Стальные батареи, используемые в системах отопления, бывают или панельными, или трубчатыми.

Панельные радиаторы

Это прямоугольные панели разных размеров. Они обладают конвекторными свойствами и имеют достаточно простую конструкцию, при этом:

  • две профилированные пластины свариваются между собой по периметру, и внутри этой конструкции, благодаря штампованным профилям, образуются вертикальные каналы для циркуляции теплоносителя;
  • приваренные с тыльной стороны П-образные ребра из тонкой холоднокатаной стали усиливают теплоотдачу;
  • конструкция может содержать до трех панелей, защищенных общим кожухом.

Трубчатые радиаторы

Изделия этого типа представляют собой несколько отдельных труб, соединенных коллекторами. Трубы могут иметь вертикальное и горизонтальное расположение.

Значение в быту и производстве

Почему важно учитывать коэффициент теплопроводности? Подобное значение указывается в различных таблицах для каждого металла и учитывается в нижеприведенных случаях:

  1. При изготовлении различных теплообменников. Тепло является одним из важных носителей энергии. Его используют для обеспечения комфортных условий проживания в жилых и иных помещениях. При создании отопительных радиаторов и бойлеров важно обеспечить быструю и полную передачу тепла от теплоносителя к конечному потребителю.
  2. При изготовлении отводящих элементов. Часто можно встретить ситуацию, когда нужно провести не подачу тепла, а отвод. Примером назовем случай отвода тепла от режущей кромки инструмента или зубьев шестерни. Для того чтобы металл не терял свои основные эксплуатационные качества, обеспечивается быстрый отвод тепловой энергии.
  3. При создании изоляционных прослоек. В некоторых случаях материал не должен проводить передачу тепловой энергии. Для подобных условий эксплуатации выбирается металл, который обладает низким коэффициентом проводимости тепла.

Определяется рассматриваемый показатель при проведении испытаний в различных условиях. Как ранее было отмечено, коэффициент проводимости тепла может зависеть от температуры эксплуатации. Поэтому в таблицах указывается несколько его значений.

Эксплуатация и обслуживание

Стальные радиаторы выпускаются в виде готовых панелей. Если неправильно выполнен расчет мощности батареи отопления, то придется добавлять новую.

С алюминиевым радиатором все проще – при желании можно добавить одну или несколько секций, или убрать лишние. Сделать это можно собственноручно.

Срок службы алюминиевых радиаторов существенно зависит от производителя и модельного ряда. Самые дешевые начнут течь через 5 лет, или дадут трещину при небольшом гидроударе (см. фото). А дорогие модели смогут прослужить 20 лет и более.

Лопнувший из-за гидроудара алюминиевый радиатор.

Со стальными радиаторами сложнее. Они по определению на могут быть особо прочными – толстый металл ухудшит их теплопроводность. Поэтому они боятся большого давления, быстро изнашиваются при его перепадах.

Но если в системе стабильное рабочее давление и нет гидроударов и скачков, то стальной панельный радиатор может отслужить и 15 лет. Кроме того, в случае проблем его можно «подлатать». Сделать это гораздо проще, чем чинить алюминиевый.

Что касается особого ухода – ни стальные, ни алюминиевые его не требуют. Разве что нужно протирать их от пыли, что со стальным радиатором сделать проще.

Гофрированная труба для теплого пола нержавеющая

Гофрированная труба из нержавеющей стали для систем теплого водяного пола и системы водяного отопления

Для изготовления водяного теплого пола используется корейская гофра труба из нержавеющей стали (марка стали AISI 304) отожженная, условным диаметром 15мм.(длина 1 бухты – 50м, 80м, 100м), и латунные фитинги 1/2″ дюйма.

Продукция сертифицирована и соответствует требованиям ГОСТ 10705 и ГОСТ 15763-91

Монтаж гофрированных труб из нержавеющей стали занимает короткое время, и не требует специального инструмента, оснастки и навыков в работе. После монтажа и испытания этого трубопровода не требуется дополнительное подтягивание фитингов. Система гибких гофра труб одна из лучших для теплых полов и системы водяного отопления.

Благодаря гофрированной поверхности гибких труб –

Прямоугольный $$ \dot{Q} = k ~A \left({ \Delta T \over \Delta x }\right) $$

Цилиндрический $$ \dot{Q} = k ~A \left({ \Delta T \over \Delta r }\right) $$

\( \ точка {Q} \) = скорость теплопередачи (БТЕ/час)
А = площадь поперечного сечения теплопередачи (фут 2 )
Δx = толщина плиты (футы)
Δr = толщина цилиндрической стенки (футы)
ΔТ = разница температур (°F)
к = теплопроводность плиты (БТЕ/фут-час-°F)