金属热物性参数.doc

1、1表 1 各种金属的热物性值金 属 温 度 C 比 热cal/(gC)导热系数cal/(cmsC)密度(g/cm 3)液相线、固相线温度(C)纯 铁25200400769800100015000.1070.1240.1450.3580.2300.1480.1800.1920.1520.1200.0740.0710.0700.032=7.88(20C)=7.3(1500C)=7.0(1600C)镇静钢(C0.08%)020040080012000.1120.1240.1420.2300.1580.1420.1280.1070.0680.071=7.86(15C)软 钢(C0.23%)020040

2、080012000.1120.1240.1420.2280.1580.1240.1160.1020.0620.071=7.86(15C)碳素结构钢(S35C)252004008000.1110.1250.1340.2850.1030.0950.0790.078中碳钢(C0.4%)020040080012000.1120.1220.1400.1480.1560.1240.1150.1000.0590.071=7.85(15C)共析钢(C0.8%)020040080012000.1080.1280.1440.1460.1600.1190.1080.0910.0580.072=7.85(15C)工具

3、钢(C1.2%)020040080012000.1080.1300.1420.1560.1560.1030.1020.0890.0570.068=7.83(15C)2续表 1 各种金属的热物性值金 属 温 度 C 比 热cal/(gC)导热系数cal/(cmsC)密度(g/cm 3)液相线、固相线温度(C)Si2%钢020040080012000.1200.1260.1440.3260.1600.0600.0720.0740.0600.070=7.73(15C)Ts=1488TL=1497Cr1%钢2020040080012000.1140.1240.1420.2060.1460.1060.0

4、920.0620.072=7.84(15C)TS=1420TL=1520不锈钢(AISI 420)2020040080012000.1140.1190.1460.2140.1360.0530.0550.0580.0640.069=7.7(15C)13.1Cr,0.5NiTS=1399TL=1454不锈钢(AISI 304)020040080012000.1180.1280.1360.1540.1600.0350.0430.0500.0630.0761820Cr,812NiTS=1399TL=1454过共晶灰口铸铁20200400800900（0.128）（0.134）（0.140）（0.168

5、）（0.173）0.1540.1240.0940.0710.053=7.0(15C)比热相对于普通铸铁共晶灰口铸铁2020040080012000.1860.1410.1040.0700.036球墨铸铁2020040080010000.1190.1010.0870.0720.0510.041=7.1(15C)3金 属 温 度 C 比 热cal/(gC)导热系数cal/(cmsC)密度(g/cm 3)液相线、固相线温度(C)白口铸铁2020040080012000.0450.0510.0530.0470.048=7.57.8(15C)纯铜20200600100012000.0920.0930.1

6、060.1150.9560.9310.8740.803=8.92TS=TL=1083Cu90%Al10%2020060010000.1050.1110.1240.1360.1220.1560.2330.310TS=1030TL=1042Cu70%Zn30%202006009000.0940.1000.1130.1230.2670.3490.3590.367TS=915TL=955Cu60%Zn40%202006009000.0920.0970.1080.1160.3020.3460.3610.334TS=900TL=905Cu70%Ni30%2020060010000.0930.1010.11

7、20.1230.0690.0880.1300.172TS=1170TL=1240Cu60%Ni40%20200600100012000.1010.1050.1150.1250.1300.0560.0740.1130.1520.172TS=1227TL=1280纯铝202005006600.2150.2350.2680.2860.5650.5700.5290.508s=2.70(15C)TS=TM=660.2Al-Cu4.5% 202000.2100.2290.4490.449TS=502TL=6384500 0.261 0.461金 属 温 度 C 比 热cal/(gC)导热系数cal/(cm

8、sC)密度(g/cm 3)液相线、固相线温度(C)AlMg8%202004005000.2180.2380.2600.2710.1990.2860.3820.431TS=540TL=625纯镁202004006500.2460.2630.2880.3250.3730.3620.3530.346s=1.74TL=TS=651Mg94.7Zn4.6Zr0.7(相当于 MC6)202004005490.2420.2640.3030.3410.2610.2960.3190.324TS=549TL=641Mg90.2Al9Zn0.6Mn0.2(相当于 MC2)202004004680.2350.2610

9、.2910.3000.0510.0560.0620.063TS=468TL=616Inconel X(73Ni,15Cr,7Fe,2.5Ti,1Nb)2020060010000.1030.1150.1330.1970.0280.0350.0520.069s=6.09TS=1395TL=1427耐盐酸镍基合金 C600100012000.1260.1530.1670.0460.0700.074TS=1270TL=13055表 2 铸型的热物性计算公式No 视在物性值计算公式 备注1a071401423b95浇注合金：铸铁硅砂干型，呋喃铸型2602140b35 浇注合金：铸铝硅砂干砂，呋喃铸型3a

10、786041浇注合金：铸钢硅砂干型40723b6 浇注合金：铸钢硅砂呋喃铸型5CTPii i1709810423ii i345723. 硅砂6 TPii i1960108213. 橄榄石砂7 Cii i74958213. 锆砂8TPii i1560058213 铬砂9csggWDsgsgP310761320234516028534(). 硅砂，干型，呋喃铸型600C 以下0.3850.4940.0058DP0.03790.03W0.076crr T61062173098481234. 硅砂，干型c 由 No9 的公式求得 浇注合金：铸钢10 rTT321027671234硅砂，呋喃铸型浇注合金

11、：铸钢1157073309262014CTP 硅砂，膨润土 7%，水分4%=1.521289317341022907657365.TTCPP 硅砂=1.7313103841029280162TTP 橄榄石砂，膨润土 5.9%，水分 3.3 %=1.8314473137305962018CTP 铬砂膨润土 3.9%,水分 2.1%=2.781526421760 TP 锆砂，膨润土 3.8%,水分 2.1=2.787表 3 流动临界固相率合 金 临界固相率 文 献 备 考Al-Si2.4%Si6.2%Al-Si3%0.660.78084考虑了浓化后决定固相率Al-Cu5.5%Al-Mg13.8%0

12、85.7185 根据浓度实测值和杠杆定律算出固相率Al-Cu4.5% 0.850.87 86 用谢依尔公式算出固相率AC2BAl-Si9%-Cu4%0.5(金属型)0.3(砂型 )8789用谢依尔公式算出固相率Fe-C0.65%铜 0.69 80球墨铸铁 0.75 88 没有说明数据的明确依据Al-4.5%Cu 0.84(自由凝固) 根据实测，Vc=0.032C/sCu-8%SnCu-8%Sn-0.5%SiCu-8%Sn-2%Fe0.8 0.75 (自由凝固)0.8根据固相率与流过细管道的液体量测出,冷速Vc=0.03C/sCu-8%Sn 0.430.44(金属型，型温373C)根据固相率与流

13、过细管道的液体量测出铸 钢 0.65 未说明依据铸钢，不锈钢 0.70 未说明依据8表 4 部分砂型热物性数据表型 砂 组 成 (cal/s.cm. C)102C(cal/gC)(g/cm3) 说 明石 英 砂 0.0550.1390.1260.3101.6581.700515C900C，粒度50/100“干 砂” 0.078 0.191 1.500 未表明者为常温，下同“湿 砂” 0.271 0.503 1.650石 英 砂 0.1120.363 0.1910.2811.776黄 砂 0.0670.082 1.5801.700石英砂石英砂0.0960.3360.120.4560.0720.3

14、60.0620.3620.1410.1810.1680.2880.1680.2880.1680.2881.940.1840.1810.2811.7301.6341.4581.6021.6781.46001300C01300C01300C干燥砂，16.5C含水 4.9%，18.9C01100，T锆砂锆砂0.1910.2510.2230.3910.1200.2100.1300.2022.8302.80001100，T0900C铬铁矿砂铬铁矿砂 0.1250.293 0.1510.2302.600 0900C石英砂+5%水玻璃0.614 2.583 铁浇注法，界面平均 1143C水玻璃铬铁矿砂+水玻

15、璃0.1390.1659铬镁矿砂+水玻璃0.2030.2430.139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0.1420.202 28450C石英砂+3%7%呋喃树脂0.1610.1370.2020.181.4801.63025550C25550C石英砂+2%呋喃树脂0.122 0.23 1.480 铝浇注法，666C石英砂+1.5%呋喃树脂 0.1870.1920.2420.250.260.261.440.4401.550铁浇注法，1155C钢浇注法，1155C钢浇注法，1155C石英砂+1.5%树脂0.26200.180.230.260.180.261.6301.440

16、钢浇注法，1155C钢浇注法铬铁矿砂+1%树脂 0.1610.212.900 钢浇注法铬砂+树脂砂铬砂+1%呋喃树脂 0.230.262 0.130.17 2.880钢浇注法常温1490 C树脂砂石英砂+6% 水玻璃0.230.230.2520.2521.4501.5701.3901.6101.610铝浇注法，界面平均 660C铝浇注法，界面平均 660C铁浇注法，界面平均 1155C铁浇注法，界面平均 1155C钢浇注法，界面平均 1490C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7.807.90灰口铸铁(

17、中碳，铁素体基体) 7.25铝合金铝硅合金硬铝2.602.8010高速钢 8.208.80 可锻铸铁 7.27 ADC10 2.71锌合金ZDC2 6.60铸铁灰口铸铁(高碳，铁素体基体)球墨铸铁8.807.10铜合金7-3 黄铜6-4 黄铜高强度黄铜8.508.408.30 镁合金 1.80表 6典型液体金属的物性值物 性 值低合金铸钢(1600)普通铸铁(1400C)纯 铝(700C)纯 铜(1100C) 纯 镁(700C)液相线温度(C)1400153011231130 660 1083 851密度(g/cm 3) 6.807.00 6.506.90 2.35 1.90 1.58比热 0

18、.15 0.22 0.26 0.12 0.29导热系数 40 (纯铁) - 100 170 80凝固潜热(J.g -1)251268 209268 394 204 230凝固收缩率(%)34 -0.80.5 6.5 4.2 4.2表面张力() 1700 920 900 1300 560粘度(mPa.s) 6 58 1.12 4 1.2热辐射系数0.30.45(全辐射系数 )0.30.45(全辐射系数 )0.12(相对0.65m 的波长)0.1(相对0.66m 的波长)-表示所给物性值的温度条件。表 7 其它物质的热物性值比 热 导热系数物质名 温度(C) cal.g-1.C-1cal.cm-1

19、s-1C-1 密度(g/cm3)粘度(Pa.s), 其它干燥空气氮氢水2020202020200.240.253.391.00.450.150.26.210-57.610-54.210-41.410-33.610-41203.1805.825.7.=1.0, 3=0.89, =0.811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10020202023500500100010001500100015000.1950.210.160.170.0720.230.140.30.2630.411.4510-34.510-4(23)10-39.610-54.110-32.610-4

20、310-3610-3(1.48.8)10-31.710-31.210-3=0.81.5=0.58=1.92.3=0.2=2.2=0.42=1.7=3.7=2.53CaO35%-SiO245%-Al2O320%CaO50%-SiO235%-Al2O315%表 8 铸型内的传热系数比热流量 q 传热系数 h=q/(T1-T2)No.时间(s) cal/(cm2.s) cal/(cm2.s.C)备 注1 0510203036.146.046.029.027.00.0140.0340.0310.0190.017C0.035%钢T1=TC(铸片)T2=TM(结晶器)铸造速度=1.08m/min弯曲型扁板

21、连铸机215203040500.0350.0310.0240.0190.0140.0140.018C0.120.16%钢连铸T1=TC(铸片)T2=TW(冷却水)铸造速度 =0.8m/min1260703051015203022.833.731.624.718.615.30.0160.0220.0210.0160.0120.010同上铸造速度=2.03m/min 40.0210.0850.0110.091铸铁卧式连铸机石墨铸型 203 mm同上，305mm5 0.040.06 0.0060.01 铝连续铸造6240300600130018000.00750.00670.00500.00350.

22、0026Fe-V2.85%铜铸型(仅单面)真空中70601202403606000.0230.0200.0180.0160.0140.012碳素钢表面氧化铸铁铸型8 1.92.2 Al 合金，压铸9 0.03 铝硅合金液体金属 流动时(金属型)10 0.010.02 Al 合金，金属型， 低压铸造11 0.30.4 0.040.07 Al, 金属型铸造(涂料 50200m)12 0.110.17 0.0040.007 铜连续铸造13 0.20.40.06 铜合金(金属型) 14 0.08 铸钢/砂型130.0560.0240.0140.014(难以产生空隙时)15300420600120018

23、000.0220.0140.0110.00840.0055同上(容易产生空隙时)表 9 合金的密度、潜热合金 s(20C)(kg/m3) s(Ts)(kg/m3) L(kJ/kg)1%Cr 钢 7840 - 2771.5%Mn 钢 7850 - 2772%Si 钢 7730 - 333奥氏体不锈钢 7700 7000 294铁素体不锈钢 8000 - 3040.08%C 钢 7800 70300.23%C 钢 7860 70300.80%C 钢 7850 69901.20%C 钢 7830 6900白口铸铁 7650 (7000)灰口铸铁 7100 (6650)Al-4.5%Cu 2980 (

24、2630) -Al Si 7Mg 2680 (2360) -Cu-30Zn 8390 (7520) -Mg-3Al-1Zn-5Mn 1850 (1690) 370Ni-15Cr-7Fe-2.5Ti-Hb-0.9Al-0.7Mn-0.4Si-0.0406087 (5400)14表 10单位换算表量 SI 制 CGS 制 工程制，MKH 制kg/m3 g/cm3 kg/m3密 度 1100010-3111000N dyn kgf力 19.806651059.806651051/9.806651Pa dyn/cm2 kgf/cm2压 力 10.0980665106100.9806651061.019

25、7210-61J cal kcal热 量 14.186050.23888910.23888910-310-3kJ/(kg.K) cal/(g.C) kcal/(kg.C)比 热 14.186050.23888910.2388891W/m2 cal/(cm2.s) kcal/(m2.h)比 热 流 量 14.18605104 2.3888910-51 0.863.6104W/(m.K) cal/(cm.s.C) kcal/(m.hC)导 热 系 数 1418.605 2.3888910-31 0.863.6015W/(m2.K) cal/(cm2.s.C) kcal/(m2.hC)热 传达系 数 14.18605104 2.3888910-51 0.863.6104Pa.s cP(10-2dyn.s/cm2) kgf.s/m2粘 度 10.001100010.1019730.10197310-3N/m dyn/cm kgf/m表 面 张 力 10.001 1031 0.1019730.10197310-3