Теплопроводность нержавеющей стали

Свойства нержавеющей стали – эксплуатационные и технические достоинства

Особые свойства нержавеющей стали обуславливают ее активное использование в самых разнообразных отраслях промышленности и в быту. К достоинствам нержавейки относят повышенную прочность, небольшой удельный вес и теплопроводность, отличное сопротивление коррозии и качественную свариваемость.

1 Категории нержавейки – сталь бывает разной

Нержавеющие сплавы принято подразделять на пять типов в зависимости от микроструктуры сплавов. С этой точки зрения они могут быть:

  • ферритными;
  • аустенитными;
  • дуплексными;
  • жаропрочными;
  • мартенситными.

Самыми распространенными являются аустенитные виды нержавейки. Они практически не окисляются в процессе эксплуатации, имеют высокие технические и эксплуатационные характеристики (хорошая вязкость, пластичность, устойчивость к химическим воздействиям, небольшой удельный вес и коэффициент текучести). Подобные свойства обеспечиваются введением в состав аустенитной нержавейки 10–20 % никеля и примерно 23 % хрома.

Стали с ферритной микроструктурой демонстрируют уникальные характеристики при эксплуатации в агрессивных средах.

Они имеют высокую стойкость к коррозии при повышенных температурах, малый предел текучести и особые магнитные свойства (магнитную проницаемость). В таких сплавах хрома содержится не более 17 %. Магнитные разновидности нержавейки редко используются для производства бытовых изделий. Чаще они применяются в промышленности для изготовления разнообразных конструкций.

Реже применяются мартенситные стали. Их проницаемость (магнитная) ниже, а ключевые технические достоинства следующие:

  • небольшой коэффициент пластичности;
  • хорошее удельное сопротивление на разрыв и свариваемость;
  • высокая прочность и твердость;
  • малый вес.

Жаропрочные и дуплексные сплавы используются для особых целей. Их магнитные характеристики (проницаемость) минимальные, зато они демонстрируют уникальную прочность и сопротивление коррозии при эксплуатации в высокотемпературных и хлорсодержащих средах. Поэтому подобные стали активно применяются для выпуска изделий химической и пищевой промышленности.

2 Технические показатели – самые главные цифры

Удельный вес аустенитных и жаропрочных сплавов равняется 7,95 гр/см, ферритных и других – 7,7, коэффициент электросопротивления – 0,72–0,9 для всех сталей, кроме ферритных. Электрическое сопротивление последних составляет 0,6. Коэффициент твердости нержавеющих сплавов следующий:

  • По шкале Роквелла – 70–88 единиц для жаростойких и аустенитных сталей, 75–88 для ферритных.
  • По шкале Бринелля – 120–190 (аустенитные), 135–180 (магнитные) и 145–210 (жаропрочные).

Предел прочности нержавеющих сплавов с аустенитной микроструктурой варьируется от 500 до 690 Н/мм 2 . Все зависит от конкретной марки стали. А вот прочностной предел ферритных сплавов обычно выше – до 900 Н/мм 2 . Другие характеристики рассматриваемых сталей:

  • предел упругости – 195–400 Н/мм 2 ;
  • вязкость (ударная) – 120–160Дж/см 2 (для ферритных композиций – не более 50);
  • температура появления окалины – 840–1120 °С;
  • магнитная проницаемость ферритных сплавов – 1,008 единиц (при комнатной температуре).

Предел текучести большинства марок нержавеющих сталей за минуту равняется около 205 МПа. Эта величина справедлива для всех категорий сплавов за исключением ферритных. Показатель текучести последних обычно ниже на 10–20 МПа.

Еще одна важная характеристика рассматриваемых коррозионностойких сплавов – их теплопроводность. Под ней понимают возможность материала пропускать через себя тепловую энергию (передавать ее). Теплопроводность нержавейки равняется 16–20 Вт/м*К. Это очень малый показатель. Для сравнения скажем, что теплопроводность алюминия находится на уровне 200, а меди – 400 Вт/м*К.

3 Свариваемость нержавейки – прочные соединения

Сварка рассматриваемых сплавов производится по таким методикам:

  • аргонодуговая с помощью TIG-электродов (содержат вольфрам);
  • ручная дуговая;
  • полуавтоматическая.

Лучше всего свариваются аустенитные марки нержавеющей стали. А вот сварные соединения ферритных сталей получаются более хрупкими. Это стоит учитывать при обработке таких сплавов. Важный момент! Сварка всех видов нержавейки должна осуществляться после предварительного подогрева стальных изделий. Обычно достаточно нагреть их до 150–160°.

Ручная дуговая сварка нержавеющих сплавов выполняется двумя типами электродов: с рутиловым покрытием; с основным (карбонаты магния и кальция) покрытием. Во втором случае операция ведется исключительно на обратной полярности и постоянном токе. Полуавтоматический процесс рекомендован для сварки больших по толщине листов нержавейки. А вот аргонодуговая сварка обычно применяется для соединения тонких коррозионностойких изделий.

Теплопроводность стали, алюминия, латуни, меди

Перед тем как работать с различными металлами и сплавами, следует изучить всю информацию, касающуюся их основных характеристик. Сталь является самым распространенным металлом и применяется в различных отраслях промышленности. Важным ее показателем можно назвать теплопроводность, которая варьируется в широком диапазоне, зависит от химического состава материала и многих других показателей.

Читать еще:  Как делают дамасскую сталь

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.

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.

Таким образом, рассматриваемый показатель у легированных сплавов может меняться в зависимости от температуры эксплуатации.

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.

Теплопроводность нержавейки

Предложения на покупку

FeCrAl пруток купим 100—130мм -100кг 89067555020

Куплю Балку б/у, лежалую от 20 до № 60 Б, Ш, К, ДОРОГО! ООО «Ре металл» Адрес: г. Москва, ул. Мосфильмовская, 35; тел.: +7 (965) 275-96-76; e-mail: info@re-metal.ru http://re-metall.ru

Лом алюминия, лом меди, лом латуни, лом бронзы, лом свинца, лом аккумуляторов АКБ, лом нержавейки , лом цинка, лом магния, лом титана, типографский шрифт, быстрорез Р6М5, Р18, твердосплав ВК ТК, никель, нихром, кобальт, молибден, вольфрам, олово.

Предложения на продажу

Продадим металлоконструкции б/у – Ангар типа Канск 24х48 м, шаг колонн 6 м, высота до низа Ригеля 5, 0 м. Ориентировочный вес с прогонами по кровле 75, 57 тн. Стоимость 2 950 000 руб. Комплектность: -.

Продаю подшипники ( 8-916-2625310, Skype: anat.nosik ) подшипник 54322 21359.10pуб подшипник 54408 6510.86pуб подшипник 56205 1.00pуб подшипник 56207 400.00pуб подшипник 56210 0.00pуб подшипник 61443_.

Читать еще:  Виды стали и ее классификация

Нержавейка . 08Х21Н6М2Т Лист 16х1210х1480мм 1 шт. Лист 20х1500х1700мм 1шт 06ХН28МДТ (ЭИ943) Круг.

Информация

Posco не планирует снижать производство нержавейки
Производители никелевого чугуна в Китае останавливают .
. завод по выпуску различной продукции из нержавейки

Posco не планирует снижать производство нержавейки
Производители никелевого чугуна в Китае останавливают .
. завод по выпуску различной продукции из нержавейки

Спрос на продукцию, цены

На постоянной основе покупаем неликвиды кабельной продукции.

Куплю металлолом, черный, цветной-ДОРОГО. Прием металлолома Цена: 13000 руб./т и Выше-///// от обьема//// На постоянной основе приобретает Лом черных металлов по высоким ценам! Произве.

лом алюминия (электротех, пищевой, профиль, банка, моторка и т.д.) лом нержавейки , никеля, р6м5, р18, ВК, ТК. Титан, Цинк. Типографский свинец.

Предложения на поставку продукции, цены

Продадим Крановую Эстакаду (КЭ): – Крановую Эстакаду открытую 24х60м, шаг колонн 6, 0 м, высота до УГР 7, 0 м; возможность применения грузоподъемного механизма до 20, 0 тн, возможность перекрытия КЭ ферм.

Производство эсв труб. Оцинкованные от 0.55 – 2 мм х/к от 0.3 до 2.5 мм Трубы эсв (ГОСТ 10704-91 08пс ) ф-16; 18; 19, 20, 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 38; 42; 48; 51; 60; 63.5; Профили ЭСВ (ГОСТ 863.

Нержавейка 12Х18Н10Т (ГОСТ 9941-81)

Товары и услуги

Новости и события

Она готова вернуться к производству в объеме 4500–5000 т концентрата никеля в год, дабы удовлетворить возобновившийся спрос от производителей нержавейки . Производство может стартовать уже в этом месяце, сообщает Mincor.

В своем пресс-релизе от 15 июня финский сталепроизводитель Outokumpu сообщил об официальном открытии в Шеффилде (Великобритания) нового завода по выпуску сортовой стали и арматуры из нержавейки .

. тыс. т в апреле против рекордных 17 тыс. т в марте, сообщил Сюй Айдун, старший аналитик компании Antaike Information Development Co. Предстоит дальнейшее снижение выпуска, уверен он, так как спрос со стороны производителей нержавейки сокращается.

21 июнь 2010. 00:41. Posco не планирует снижать производство нержавейки .

Аналитика и обзоры

Висмут – сильнейший среди металлов диамагнетик (выталкивается из магнитного поля) и имеет наименьшую (кроме ртути) теплопроводность . Температура плавления висмута составляет 271, 3оC, он пребывает в жидком состоянии до температуры кипения – 1564оC.

Например, электротехнические стали. Нержавейка — это практически единственная ниша с точки зрения стальной отрасли, которая почти полностью импортируется сейчас.

В 2020 году китайскому рынку нержавеющей стали будет трудно восстановить.

Каталог организаций и предприятий

Нержавейка ( листы, круги, трубы, уголки, шестигранники, проволока) Полная информация: Почтовый адрес: 603011, г.Н.Новгород, ул. Октябрьской Революции, 72.

Продажа металлопроката (чёрного, цветного, нержавейка ). Листы, трубы (круглые и профильные), круги, шестигранники, квадраты, арматура, балки, швеллеры и др. Порезка, доставка по Украине.

Доставка нержавейки по всей России. Резка в размер и по Вашим чертежам.

ООО “АНТАРЕС” НЕРЖАВЕЙКА И СПЕЦСТАЛИ Торговля нержавеющим металлопрокатом и специальными сталями со склада в г. Ижевске и под заказ. Вы не нашли интересуюший Вас товар в нашем прайс-листе?

Ограждения, перила, торговые стеллажи, емкости, баки из нержавейки . Декоративная отделка стен из нержавеющей стали любой сложности. Возможно работа по Вашим эскизам. Мы делаем всё – что можно сделать из нержавеющей стали.

. СИСТЕМЫ ДОБОРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ НЕРЖАВЕЙКА РУЛОННАЯ И ЛИСТОВАЯ СТАЛЬ ШТРИПС (ЛЕНТА, ПОЛОСА) ИЗГОТОВЛЕНИЕ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ – Тщательно отлаженная система поставок в любой регион РФ и стран СНГ – Гибкая ценовая политика – Качество, оперативность и.

ГОСТы, ТУ, стандарты

Ключевые слова – изделия огнеупорные;метод определения теплопроводности ;аппаратура;волокнистые и сыпучие огнеупоры;металлургия. Вид стандарта – Стандарты на методы контроля. Вид требований – Документ имеет отметку *

Материалы, стойкие к воздействию электрической дуги, используемые в качестве защитных средств, должны быть несгораемыми, иметь низкую теплопроводность и достаточную толщину для обеспечения механической стойкости.

Ключевые слова – древесина; теплопроводность . Вид стандарта – Стандарты на методы контроля. Управление Ростехрегулирования – 320 – Управление стандартизации и сертификации сырья и материалов.

Ключевые слова – древесина; теплопроводность . Вид стандарта – Стандарты на методы контроля. Обозначение заменяемого в части – ГОСТ 21523.3-87 в части определения теплопроводности .

Вид стандарта – Стандарты на методы контроля. Обозначение заменяемого в части – ГОСТ 21523.3-87, кроме части определения теплопроводности .

Читать еще:  Нержавеющая сталь магнитится или нет

Ключевые слова – целлюлозно-бумажная промышленность;определение температуропроводности, теплопроводности и теплоемкости. Вид стандарта – Стандарты на методы контроля. Обозначение заменяемого(ых) – ГОСТ 21523.3-76.

Портал о стройке

17. Теплоемкость и теплопроводность металлов и сплавов

Теплоемкость – это способность вещества поглощать теплоту при нагреве. Ее характеристикой является удельная теплоемкость – количество энергии, поглощаемой единицей массы при нагреве на один градус. От величины теплопроводности зависит возможность появления трещин в металле. Если теплопроводность низкая, то риск возникновения трещин увеличивается. Так, легированные стали имеют теплопроводность, которая в пять раз меньше, чем теплопроводность меди и алюминия. Размер теплоемкости влияет на уровень расходуемого топлива на нагрев заготовки до определенной температуры.

У металлических сплавов удельная теплоемкость находится в пределах 100-2000 Дж/(кг*К). У большинства металлов теплоемкость составляет 300–400 Дж/(кг*К). Теплоемкость метал

Электрические свойства материалов характеризуются наличием носителей зарядов электронов или ионов и свободой их передвижения под действием электрического поля.

Высокие энергии ковалентной и ионной связи сообщают материалам с этими типами связи свойства диэлектрика. Их слабая электрическая проводимость обусловлена влиянием примесей, причем под влиянием влаги, образующей с примесями проводящие растворы, электропроводность таких материалов возрастает.

Материалы с разными типами связи имеют различные температурные коэффициенты электросопротивления: у металлов он положителен, у материалов с ковалентным и ионным типом связи – отрицателен. При нагреве металлов концентрация носителей зарядов – электронов не увеличивается, а сопротивление их движению возрастает из-за увеличения амплитуд колебаний атомов. В материалах с ковалентной или ионной связью при нагреве концентрация носителей зарядов повышается настолько, что нейтрализуется влияние помех от увеличения колебаний атомов.

Теплопроводностью называется перенос тепловой энергии в твердых телах, жидкостях и газах при макроскопической неподвижности частиц. Перенос теплоты происходит от более горячих частиц к холодным и подчиняется закону Фурье.

Теплопроводность зависит от типа межатомной связи, температуры, химического состава и структуры материала. Теплота в твердых телах переносится электронами и фононами.

Механизм передачи теплоты, в первую очередь, определяется типом связи: в металлах теплоту переносят электроны; в материалах с ковалентным или ионным типом связи – фононы. Самым теплопроводным является алмаз. В полупроводниках при весьма незначительной концентрации носителей заряда теплопроводность17б осуществляется в основном фононами. Чем совершеннее кристаллы, тем выше их теплопроводность. Монокристаллы лучше проводят теплоту, чем поликристаллы, так как границы зерен и другие дефекты кристаллической структуры рассеивают фононы и увеличивают электросопротивление. Кристаллическая решетка создает периодическое энергетическое пространство, в котором передача теплоты электронами или фононами облегчена по сравнению с аморфным состоянием.

Чем больше примесей содержит металл, мельче зерна и больше искажена кристаллическая решетка, тем меньше теплопроводность. Чем больше размеры зерен, тем выше теплопроводность. Легирование вносит искажение в кристаллические решетки твердых растворов и понижает теплопроводность по сравнению с чистым металлом – основой сплава. Структурные составляющие, представляющие дисперсные смеси нескольких фаз (эвтектики, эвтектоиды), снижают теплопроводность. Структуры с равномерным распределением частиц фаз имеют меньшую теплопроводность, чем основа сплава. Предельным видом подобной структуры является пористый материал. По сравнению с твердыми телами газы являются теплоизоляторами.

Графит имеет высокую теплопроводность. При передаче теплоты параллельно слоям атомов углерода базисной плоскости теплопроводность графита превышает теплопроводность меди более чем в 2 раза

Разветвленные пластины графита в сером чугуне имеют структуру монокристалла, и поэтому он имеет высокую теплопроводность. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом при той же объемной доле графита имеет теплопроводность 25…40 Вт/м*К, что почти вдвое меньше по сравнению с серым чугуном.

При нагреве теплопроводности сталей разных классов сближаются. Стекло имеет низкую теплопроводность. Полимерные материалы плохо проводят теплоту, теплопроводность большинства термопластов не превышает 1,5 Вт/(мОК).

Теплопроводность может меняться также, как и электропроводность в случае, если электронная теплопроводность металла составляет l e. Тогда любые изменения, происходящие в химическом и фазовом составе и структуре сплава влияют на теплопроводность также, как и на электропроводность (по правилу Видемана-Франца).

При отдалении состава сплава от чистых компонентов происходит понижение теплопроводности. Исключение составляют, например, медно-никелевые сплавы, в которых происходят обратные явления.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector