Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Для того щоб проводити будь-яку роботу з різними матеріалами, перед їх обробкою обов'язково потрібно дізнатися всі дані, що стосуються характеристик матеріалу, його фізичні властивості.

Нижче буде розглянуто такий матеріал, як сталь. Увага буде загострена на такий здатності матеріалів, як теплопровідність. Це показник, який обов'язково треба знати, якщо передбачається робота з будь-яким матеріалом.

Поняття «теплопровідність»

Для початку слід розібратися в самому понятті «теплопровідність». Це допоможе користувачеві легше лавірувати серед сухих цифр і оперувати ними. Для того щоб провести певну роботу, слід грунтовно підійти до справи і дізнатися всі можливі характеристики того матеріалу, з яким згодом буде працювати користувач.

Теплопровідністю називають таку здатність різних матеріальних тіл до теплообміну (переносу енергії) до менш нагрітих частинах тіла від його більш нагрітих частин. Цей процес можливий, завдяки різним часткам тіла, які хаотично рухаються. Такими частками є:

  • молекули;
  • атоми;
  • електрони і так далі.

Такий теплообмін можливий у всіх тілах, в яких спостерігається неоднорідне розподіл температурних показників. Сам механізм перенесення тепла буде прямо залежати від агрегатного стану розглянутого матеріалу.

Також термін «теплопровідність» застосовується для позначення кількісної характеристики здатності будь-якого фізичного тіла проводити тепло. Якщо порівнювати теплові ланцюга з ланцюгами електричними, то такий термін є аналогом провідності.

Для того щоб охарактеризувати кількісну здатність фізичного тіла проводити тепло, використовується спеціальна величина, яка називається коефіцієнтом теплопровідності. Ця характеристика дорівнює кількості теплоти, яке проходить через зразок матеріалу, обов'язково однорідного, одиничної площі і одиничної довжини за одиницю часу при одиничній різниці температур. У відомої всім системі СІ така величина вимірюється в Вт / (м * градус Цельсія).

Саме явище теплопровідності грунтується на принципах, які з легкістю пояснює молекулярно-кінетична теорія. Вони полягають в тому, що нагріті молекули рухаються набагато швидше, ніж молекули, які перебувають в своєму звичайному стані, тому при своєму швидкому хаотичному русі вони здатні впливати на інші молекули, що знаходяться в більш холодних частинах тіла і передавати їм своє тепло.

теплопровідність стали

Для того щоб оперувати отриманими знаннями про теплопровідності матеріалів для подальшої роботи з ними, слід враховувати всі існуючі нюанси для окремого фізичного тіла.

Якщо говорити саме про сталі, то слід пам'ятати, що дана характеристика цього металу знижується, якщо містить в собі домішки різного роду. Можна привести навіть конкретні приклади, які можуть підтвердити цей загальновідомий факт. Наприклад, якщо в стали збільшений вміст вуглецю, то це негативно позначається на коефіцієнті теплопровідності стали. У легованих сталей цей коефіцієнт ще нижче через присадок.

Якщо розглядати чисту сталь, що не містить будь-яких домішок, то їй теплопровідність буде досить висока, як і у всіх металів. Складає вона близько 70 Вт / (м * гр. Цельсія).

Якщо звернутися до показників у вуглецевих і високолегованих сталей, то вони істотно нижче, що в принципі не дивно. Це пояснюється наявністю в їх складі домішок, що знижує коефіцієнт теплопровідності. До речі, слід пам'ятати про те, що сам фактор термічного впливу може суттєво вплинути на теплопровідність високолегованих і вуглецевих сталей. Справа в тому, що при збільшенні температури, коефіцієнт цієї величини таких сталей знижується.

Теплопровідність декількох різних видів сталей

Тут будуть представлені сухі цифри для того, щоб користувач міг відразу знайти потрібні для себе показники коефіцієнта даної величини для деяких марок сталей:

  • Коефіцієнт теплопровідності низьковуглецевих сталей, які застосовуються у виробництві звичайних труб, дорівнює 54, 51, 47 (Вт / (м * гр. С) для 25, 125, 225 градусів за Цельсієм відповідно.
  • Середній коефіцієнт вуглецевих сталей, який можна вирахувати при кімнатній температурі, знаходиться в діапазоні від 50 до 90 Вт / (М * гр. С).
  • Коефіцієнт теплопровідності для звичайної стали, яка не містить різних домішок, які, в свою чергу, не можуть ніяк вплинути на цей коефіцієнт, дорівнює 64 Вт / (м * гр. С). Цей коефіцієнт несуттєво змінюється при зміні термічного впливу, але точно не так сильно, як у випадку з вуглецевими і легованими сталями.

висновки

Для успішного процесу обробки різних матеріалів дуже важливо знати всі його фізичні властивості і характеристики. Це потрібно для того, щоб успішно виконати всю необхідну роботу і отримати потрібний результат. Незнання характеристик може привести до неприємних наслідків.

Теплопровідність стали - дуже важливий момент, якщо передбачається робота з цим металом. Слід пам'ятати не тільки основний коефіцієнт теплопровідності звичайної стали, але і коефіцієнти цієї величини у її сплавів. Вони володіють іншими властивостями, що може зробити роботу з ними більш важкою.

Майстер повинен бути володіти знаннями про те, що вуглецеві і леговані сталі володіють набагато меншим коефіцієнтом теплопровідності, так як в їх складах містяться домішки, що безпосередньо впливають на цю величину.

Також слід пам'ятати, що коефіцієнт даної характеристики сталей дуже залежить і від термічного впливу. Це означає, що чим температура вище, тим більше і коефіцієнт.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Металообробка