Теплопроводность нержавейки: Теплопроводность нержавеющей стали

Содержание

Коэффициент теплоотдачи нержавеющей стали

Содержание

Что такое теплопроводность
Показатели для стали
Влияние концентрации углерода
Значение в быту и производстве
Для каких систем нужен расчёт?
Как оптимизировать теплоотдачу стальной трубы?
Производим расчёт
Рассчитываем отдачу для 1 м. изделия
Об этом стоит помнить

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.

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:

Молекул.
Атомов.
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:

Для стали, которая не имеет примесей, значение составляет 70 Вт/(м* К).
У углеродистых и высоколегированных сталей проводимость намного ниже. За счет увеличения концентрации примесей она существенно снижается.
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:

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).
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.
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:

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.
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.
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.

Расчёт теплоотдачи трубы требуется при проектировании отопления, и нужен, чтобы понять, какой объём тепла потребуется, чтобы прогреть помещения и, сколько времени на это уйдёт. Если монтаж производится не по типовым проектам, то такой расчёт необходим.

Для каких систем нужен расчёт?

Коэффициент теплоотдачи считается для тёплого пола. Всё реже эта система делается из стальных труб, но если в качестве теплоносителей выбраны изделия из этого материала, то произвести расчёт необходимо. Змеевик – ещё одна система, при монтаже которой необходимо учесть коэффициент отдачи тепла.

Регистры – представлены в виде толстых труб, соединённых перемычками. Теплоотдача 1 метра такой конструкции в среднем – 550 Вт. Диаметр же колеблется в пределах от 32 до 219 мм. Сваривается конструкция так, чтобы не было взаимного подогрева элементов. Тогда теплоотдача увеличивается. Если грамотно собрать регистры, то можно получить хороший прибор обогрева помещения – надёжный и долговечный.

Как оптимизировать теплоотдачу стальной трубы?

В процессе проектирования перед специалистами встаёт вопрос, как уменьшить или увеличить теплоотдачу 1 м. стальной трубы. Для увеличения требуется изменить инфракрасное излучение в большую сторону. Делается это посредством краски. Красный цвет повышает теплоотдачу. Лучше, если краска матовая.

Другой подход – установить оребрение. Оно монтируется снаружи. Это позволит увеличить площадь теплоотдачи.

В каких же случаях требуется параметр уменьшить? Необходимость возникает при оптимизации участка трубопровода, расположенного вне жилой зоны. Тогда специалисты рекомендуют утеплить участок – изолировать его от внешней среды. Делается это посредством пенопласта, специальных оболочек, которые производятся из особого вспененного полиэтилена. Нередко используется и минеральная вата.

Производим расчёт

Формула, по которой считается теплоотдача следующая:

К – коэффициент теплопроводности стали;
Q – коэффициент теплоотдачи, Вт;
F – площадь участка трубы, для которого производится расчёт, м 2 dT – величина напора температуры (сумма первичной и конечной температур с учётом комнатной температуры), ° C.

Коэффициент теплопроводности K выбирается с учётом площади изделия. Зависит его величина и от количества ниток, проложенных в помещениях. В среднем величина коэффициента лежит в пределах 8-12,5.

dT называется также температурным напором. Чтобы параметр высчитать, нужно сложить температуру, которая была на выходе из котла, с температурой, которая зафиксирована на входе в котёл. Полученное значение умножается на 0,5 (или делится на 2). Из этого значения вычитается комнатная температура.

Если стальная труба изолирована, то полученное значение умножается на КПД теплоизоляционного материала. Он отражает процент тепла, который был отдан при прохождении теплоносителя.

Рассчитываем отдачу для 1 м. изделия

Посчитать теплоотдачу 1 м. трубы, выполненной из стали, просто. У нас есть формула, осталось подставить значения.

Q = 0,047*10*60 = 28 Вт.

К = 0.047, коэффициент теплоотдачи;
F = 10 м 2 , площадь трубы;
dT = 60° С, температурный напор.

Об этом стоит помнить

Хотите сделать систему отопления грамотно? Не стоит подбирать трубы на глазок. Расчёты теплоотдачи помогут оптимизировать траты на строительство. При этом можно получить хорошую отопительную систему, которая прослужит долгие годы.

Золотые поставщики – это компании, прошедшие предварительную проверку качества.

Поставщики с подтвержденным юридическим статусом.

Проверки на месте были проведены Alibaba.com, юридический статус был подтвержден сторонней аудиторской компанией.

Премиум членство для более высокого уровня поставщиков.

Физические характеристики нержавеющей стали — ООО «Ориннокс»

курс цб рф

USD: 58.1006

EUR: 56.4751

Никель:

Никель

BID

0.00

ASK

0.00

К самым востребованным материалам XXI века относится нержавеющая сталь. Высокий спрос на эту разновидность металлического сплава объясним её высокой прочностью, обширностью сфер применения и сравнительно невысокой ценой. Значительную роль сыграла низкая теплопроводность и небольшой удельный вес. Нержавеющей стали не страшна коррозия, отмечено её отличное сопротивление неблагоприятным внешним факторам. Сварка металла не занимает много времени, швы получаются надёжными и прочными. Однако нержавейка бывает разной, поэтому при оценке плюсов и выделении свойств нужно учитывать категорию материала.

Разновидности сплавов

Нержавеющую сталь по микроструктуре классифицируют на 5 групп. Согласно этому разделению, выделяют следующие сплавы:

- дуплексные;
- ферритные;

жаропрочные;
аустенитные;
мартенситные.

Наиболее часто используют аустенитные нержавеющие сплавы. Устойчивость к окислению, показательные эксплуатационные и технические характеристики – объяснение их популярности. Отмечают также:

хорошую пластичность и вязкость;
устойчивость к воздействию агрессивных химических соединений;
небольшой коэффициент текучести, относительно невысокую электрическую проводимость.

В аустенитных сплавах содержится около 23% хрома, от 10 до 20% никеля.

Жаропрочные и дуплексные сплавы – подходящая основа для производства продукции пищевой и химической промышленности. Минимальная проницаемость, высочайшая прочность и устойчивость к коррозии, химреактивам, температурным перепадам – их ключевые преимущества.

Ферритной нержавейке присущи следующие характеристики:

малый предел текучести;
относительно высокая магнитная проницаемость;
устойчивость к коррозии даже при стойком воздействии высоких температур.

Она содержит не более 17% хрома, хорошо выдерживает агрессивные воздействия. Магнитная проницаемость мартенситной стали ниже, её используют реже предыдущих разновидностей.

Технические показатели сплавов

Удельный вес и другие характеристики зависят от типа нержавеющей стали. У жаропрочных и аустенитных сплавов он равен 7,95 г/см³, у других – 7,7. Предел прочности нержавейки зависит от марки. Во время покупки эту информацию лучше уточнять у продавца. Прочность сплавов аустенитной группы равна 500–690 Н/мм кв., ферритной – порой достигает 900. Коэффициент электросопротивления стали варьируется в пределах 0,72–0,9. За исключением ферритной группы (0,6).

Коэффициент твёрдости определяют по шкале Роквелла или Бринелля. Согласно первой из них показатели аустенитных и жаростойких сплавов равны 70–88 единицам, а ферритных – 75–88. Коэффициент твёрдости нержавейки по шкале Бринелля представлен в таблице.

Магнитные	Аустенитные	Жаропрочные
135–180	120–190	145–210

Другие характеристики нержавейки:

Ударная вязкость – 120–160 Дж/см кв. (ферритные – до 50).
Предел текучести большинства разновидностей стали – 205 МПа.
Температурные показатели, при которых появляются окалины – 840–1120 °С.
Предел упругости – 195–400 Н/мм кв.

Относительная магнитная проницаемость ферритных нержавеющих сплавов равна 1000–1800 единицам.

Во время покупки металла также нельзя оставлять без внимания показатели теплопроводности. В свойстве пропускания тепловой энергии зачастую нет необходимости. Теплопроводность стали низкая по сравнению с другими металлами. Она варьируется в пределах 16–20 Вт/(м·К). А вот теплопроводность меди выше на 380 Вт/(м·К), алюминия – на 180.

Характеристики свариваемости

Соединительные швы между элементами из нержавеющей стали получаются надёжными и прочными, если сделаны согласно следующим методикам сварки:

дуговой ручной;
полуавтоматической;
аргонодуговой, посредством ТИГ-электродов.

К этим техникам прибегают опытные мастера во время сварки листов нержавеющей стали. Наиболее беспроблемны в работе сплавы аустенитных марок, швы получаются качественными. А соединения деталей из ферритной стали не отличаются надёжностью.

Важно! При работе с материалом важно учитывать все тонкости его обработки. Для каждого металла они свои. Всегда нужно предварительно подогревать нержавейку, а после этого – соединять.

Блог сайта www.orinnox.ru содержит множество другой полезной информации о металлах, которая пригодится покупателям. Если возникли вопросы о товаре, представленном в нашем каталоге, обращайтесь к менеджерам.

Запросить прайс-лист

Я ознакомился и принимаю условия
политики конфиденциальноcти

Чем варить нержавейку? — статьи о металлообработке в блоге Profbau.ru

Работа с нержавейкой – дело непростое. Чтобы сварное соединение получилось надежным, мастер учитывает состав материала, его физические свойства.

Почему сварка нержавейки – тяжелый процесс?

Металл – сплав высоколегированный, что значительно усложняет всю работу. В нержавейке высокое содержание хрома (до 30 %), который влияет на свойства всего сплава. С одной стороны, чем больше в составе хрома, тем сильнее металл защищен от коррозии, однако с другой стороны, этот элемент влияет на свариваемость материала. Поэтому, прежде чем приступить к сварочным работам, изучают все свойства стали.

Повышенный уровень линейного расширения

Есть у нержавеющей стали одно свойство – из-за экстремально высокой температуры она меняется в размерах, что может стать причиной серьезной деформации. Если между свариваемыми деталями нет зазора, сами по себе они имеют ощутимую толщину, есть риск возникновения крупных трещин.

Минимальная теплопроводность

Главное отличие нержавейки от низкоуглеродистого материала – минимальная теплопроводность. За счет этих особенностей при сварочных работах достигается высокий уровень плавления. Для плавления заготовок потребуется на 20 % меньше значений тока.

Коррозия (межкристаллитная)

Если нержавейку нагреть на 500 °С, можно обнаружить межкристаллитную коррозию: по краям металла образуются железные и хромированные прослойки. Чтобы этого не допустить, нужно внимательно подходить к выбору сварочного режима: никакого перегрева металлических заготовок.

Не менее эффективный способ – периодическое охлаждение свариваемых стальных элементов: для этого подойдет обычная холодная вода или режим обдува. Но водой охлаждают только стальные детали из сплава хрома, никеля: у них аустенитная текстура.

Прогрев электродов со стержнями из хрома и никеля

Из-за повышенного электросоединения, низкой теплопроводности сварка стальных деталей может стать причиной перегрева электродов: у расходников стержни изготовлены из сплава – никель, хром. Это не самое лучшее развитие событий, которого несложно избежать: для сварки нержавейки понадобятся электроды длиной до 35 см.

Самые известные способы сварки материала

Поскольку в нержавейке много хрома, для ее сварки выбирают следующие методы:

Аргонодуговой (нужно выбрать режим AC/DC тиг, электроды из вольфрама).
Полуавтомат. Работы проводятся в среде аргона, присадкой выступает проволока из нержавеющего материала.
Холодный. Работы выполняют под максимальным давлением. Холодным сварочным процессом этот способ называется, потому что не предусмотрено плавление металла.
Ручной – для ММА сварки требуются покрытые электроды.

Прежде чем заняться сваркой заготовок из нержавейки, нужно обезжирить (бензином или ацетоном) и зачистить стыки и все поверхности. Такая подготовка позволяет уменьшить пористость шва, обеспечить мощность, стабильность сварочной дуги, получить качественный результат.

Вид сварки, всю технологию выбирает мастер. Обычно специалисты обращают внимание на технические особенности материалов, представления о будущей конструкции.

Сварочный процесс по типу ММА

ММА – наиболее популярная технология, для применения которой нужны покрытые электроды. Это простейший способ, его применяют дома – справятся и начинающие мастера. Из минусов – не самый аккуратный шов.

Главная причина популярности методики – ее простота. Сварщику следует только заранее позаботиться о приобретении сварочного оборудования, о выборе расходников (только так удастся получить надежный стык).

При работе с нержавеющей сталью выбирают один из видов расходников:

Покрытие из магния и кальция – требуется только обратная полярность и DC;
Рутиловое покрытие – те же условия, но нужны электроды из двуокиси титана. Стоит учитывать большое количество брызг от плавящегося металла, стабильное горение.

Марку электродов выбирают, ориентируясь на ГОСТ: здесь есть информация о составе металлов. Узнав марку металла, легче сразу выбрать электрод для работы со сталью.

Сварка нержавеющего материала в аргоне

Для сварки в защитной среде нужны электроды из вольфрама: это простейшая технология для создания прочных соединений дома. Чаще всего к технологии обращаются при ремонте трубопроводов для перемещения газов и жидкостей. Среди особенностей технологии:

Перед работой нужно проверить степень легирования элементов и проволоки (показатель у расходников выше).
На режим работы влияет толщина заготовки. Это относится к параметрам, диаметру расходников, электрода, расходу газа, скорости работ.
Методика подходит для работы на AC/DC.
При сварке металла нужно избегать колебательных движений. Иначе нарушается зона сварки и окисляется металл.
В рабочей зоне нет места для вольфрама, поэтому для поджигания дуги используют бесконтактный способ. В качестве альтернативного варианта предусмотрен розжиг в угольной плите, затем сварочную дугу переносят на стык.

Практикующие мастера знают, как расходовать электрод из вольфрама экономично. Сделать это несложно: нужно только каждые 15-20 секунд отключать подачу газа. Такие простые действия исключают риск окисления вольфрама: нет контакта с кислородом после завершения процесса.

Полуавтомат мало чем отличается от полноценного процесса. Единственный момент – проволока подается автоматически, что ускоряет сварочный процесс. За счет полуавтомата можно попробовать и иные способы для соединения стальных заготовок:

Импульсный – самый универсальный и бюджетный способ. Он дает возможность соединять заготовки любых размеров.
Струйный перенос – методика позволяет соединять толстостенные элементы.
Короткая дуга – методика для сварки деталей с минимальной толщиной.

Иные приемы и методики

Способов сварки нержавеющего металла много, но большинство из них не универсальны и подходят только для конкретных ситуаций. Для применения этих способов требуются дополнительная оснастка и аппараты:

Лазерная сварка

У сварки лазерным лучом есть неоспоримые преимущества:

даже при длительном температурном воздействии металл остается прочным, не деформируется в зоне сварки;
на поверхности сварного шва не будет трещин, при этом он быстро остывает;
структура шва состоит из маленьких зерен;
лазерная сварка подойдет для нескольких отраслей – автопромышленность, тракторостроение, монтаж трубопроводов, производство с/х техники.

Холодная сварка под максимальным давлением

Уникальность технологии заключается в том, что во время сварки не плавится металл. От формы, особенностей соединения зависит, на какие части заготовки будет оказываться давление. За процессом интересно наблюдать: кажется, что детали друг в друга вливаются.

Контактная сварка

Сварочный процесс проходит по роликовому, точечному способу. Этот метод позволяет соединить листы из нержавеющего металла со стенками толщиной 2 мм. Специальное оборудование приобретать не нужно: подойдет тот же аппарат, что и для работы с другими металлами.

Роль нержавеющей стали сегодня сложно переоценить: у металла долгая история, с ним связано несколько интересных фактов.

Нержавеющая сталь «появилась» в 1915 году: Гарри Брирли заметил, что сталь с примесью не ржавеет. Но тогда еще ученый не понимал, что делать с этим наблюдением.
Первыми использовать нержавейку стали мастера, изготавливающие пистолеты и ружья.
Существует 150 видов нержавейки – разная плотность, качество, влияние на окружающую среду. Такое большое число видов металла расширило сферу его применения – теперь это не только оружие, но и бытовая утварь.
Температура плавления металла достигает 8000 °С, поэтому кухонная плита, другие предметы из нержавейки останутся целыми даже после пожара.
Жители США используют нержавеющую сталь вместо мыла – если потереть ее о ладони, можно устранить любые запахи.
Некоторые виды нержавейки притягиваются магнитом.
По статистике, на каждого россиянина приходится 230 кг материала.
Найти нержавейку несложно, но мошенники все равно нередко ее подделывают – если через 3 часа на материале появятся рыжие пятна, это подделка.

Компания «ПрофБау» выполняет все виды сварочных работ, работает с нержавейкой. Среди наших плюсов:

оперативная работа с любыми металлами;
квалифицированные, опытные сварщики – от мастеров зависит надежность, долговечность готового изделия;
аккуратный, ровный, тонкий сварочный шов, эстетичность готовой работы;
профессиональное, современное оборудование.

Компания «ПрофБау» работает в любых отраслях, с разными конструкциями. Мы предлагаем бесплатную консультацию во время работы и после ее завершения. Кроме базовых сварочных работ, мы выполняем покраску изделий и порошковое покрытие.

Ознакомиться с актуальными расценками, отзывами наших клиентов и всеми видами услуг вы можете на сайте. Оставляйте заявку или звоните в любое удобное время по номеру +7 (495) 138-25-25.

Титан против нержавеющей стали, в чем разница?

Остин Пэн
6 января 2021
Категория: Блог

Титан и нержавеющая сталь являются традиционными металлами, которые сегодня часто используются в обрабатывающей промышленности. Эти два металла по своей природе изысканны, и оба обладают уникальным набором свойств и прочностью. Следовательно, знание как титана, так и нержавеющей стали может иметь большое значение для достижения вашей цели в вашем проекте. Мы составили это подробное руководство, чтобы помочь вам отличить оба металла.

Давайте сравним 17 различий между титаном и нержавеющей сталью

Титан и нержавеющая сталь обладают превосходными характеристиками, которые отличают их друг от друга. Для простоты понимания мы проведем сравнение между титаном и нержавеющей сталью, используя разные свойства. Эти свойства включают элементный состав, коррозионную стойкость, электропроводность, теплопроводность, температуру плавления, твердость, вес и многое другое.

Титан против нержавеющей стали: состав элементов

Элементный состав — это характеристика, по которой можно отличить титан от нержавеющей стали. Для сравнения, коммерчески чистый титан содержит множество элементов, включая азот, водород, кислород, углерод, железо и никель. Имея титан в качестве основного элемента, состав других элементов варьируется от 0.013 до 0.5 процента.

С другой стороны, нержавеющая сталь состоит из разновидностей элементного состава с 11% хрома, а также других элементов с процентным составом от 0. 03% до более 1.00%. Содержание хрома в нержавеющей стали помогает предотвратить ржавчину, а также обеспечивает характеристики термостойкости. Эти элементы включают алюминий, кремний, серу, никель, селен, молибден, азот, титан, медь и ниобий.

Титан против нержавеющей стали: коррозионная стойкость

Когда дело доходит до применений, связанных с коррозией, существует термин, называемый специальными металлами. Эти специальные металлы обладают высокой коррозионной стойкостью. В этом контексте специальные металлы, такие как титан, обеспечивают высокую коррозионную стойкость и механическую стабильность, в то время как другие металлы, такие как нержавеющая сталь и многие другие, являются недостаточными. Материалы из нержавеющей стали обладают превосходными механическими свойствами; однако их коррозионная стойкость ограничена. Это ограничение в основном встречается в концентрированных кислотах при высоких температурах.

Специальные металлы, такие как титан, наиболее привлекательны для использования в чувствительном к коррозии оборудовании в различных отраслях промышленности. В заключение, титан более устойчив к коррозии, чем нержавеющая сталь, в широкой области, такой как коррозия от щелочей, кислот, природных вод и промышленных химикатов.

Титан против нержавеющей стали: электропроводность

Электропроводность включает поток электронов через материал из-за падения потенциала. Кроме того, атомная структура такого металла сильно влияет на его электропроводность. По сравнению с использованием меди в качестве стандарта для измерения электропроводности, титан не является хорошим проводником. Он демонстрирует проводимость меди около 3.1%, в то время как нержавеющая сталь имеет проводимость меди 3.5%.

С другой точки зрения, электрическое сопротивление, которое противопоставляет материал потоку электронов. С этой точки зрения титан обладает плохой электропроводностью. В результате титан является хорошим резистором.

Титан против нержавеющей стали: теплопроводность

Теплопроводность — еще одна характеристика, которую можно использовать для сравнения титана и нержавеющей стали. Теплопроводность — это мера, с которой титан и нержавеющая сталь могут использоваться для тепловых применений. В этом процессе измеряется и определяется количество энергии, а также скорость, с которой энергия поглощается и передается. Для сравнения, теплопроводность титана составляет 118 БТЕ-дюйм/час-фут²-°F.

С другой стороны, теплопроводность нержавеющей стали колеблется от 69.4 до 238 БТЕ-дюйм/час-фут²-°F. Это означает, что нержавеющая сталь обладает более высокой теплопроводностью по сравнению с титаном. В ситуации, когда теплопроводность имеет приоритет над другими характеристиками, то можно рассматривать нержавеющую сталь.

Титан против нержавеющей стали: температура плавления

Температура плавления материала, известная как точка плавления, представляет собой температуру, при которой материал начинает переходить из твердой фазы в жидкую. При этой температуре твердая фаза материала и жидкая фаза такого материала находятся в равновесии. Как только материал достигает этого температурного уровня, его можно легко формовать и использовать для термических применений.

В этом случае титан имеет температуру 1650–1670 °C (3000–3040 °F), а нержавеющая сталь — 1230–1530 °C (2250–2790 °F). Это показывает, что, когда для определения точки плавления требуется металл, титан предпочтительнее нержавеющей стали.

Титан против нержавеющей стали: твердость

Твердость материала — это сравнительная величина, которая помогает описать реакцию такого материала на травление, деформацию, царапание или вмятину вдоль поверхности материала. Эта мера в основном выполняется с использованием инденторных машин, которые существуют в большом количестве в зависимости от прочности материала. Для высокопрочных материалов производители или пользователи используют критерий твердости по Бринеллю.

Хотя твердость нержавеющей стали по Бринеллю сильно зависит от состава сплава и термической обработки, в большинстве случаев она тверже титана. Однако титан легко деформируется при вмятинах или царапинах. Чтобы избежать этого, титан образует оксидный слой, называемый слоем оксида титана, который образует исключительно твердую поверхность, сопротивляющуюся большинству сил проникновения. Титан и нержавеющая сталь являются прочными материалами, которые отлично работают в суровых условиях.

Титан против нержавеющей стали: вес

Одним из важных поразительных различий между титаном и нержавеющей сталью является их плотность. Титан имеет превосходное соотношение прочности к весу, благодаря чему он обеспечивает почти такую же прочность, как нержавеющая сталь, при 40% своего веса. При измерении титан наполовину плотнее стали и значительно легче нержавеющей стали.

В результате титан жизненно важен для проектов, требующих минимального веса при максимальной прочности. Вот почему титан отлично подходит для изготовления деталей самолетов и других приложений, зависящих от веса. С другой стороны, сталь применяется в шасси транспортных средств и во многих других областях, но в большинстве случаев снижение веса часто вызывает озабоченность.

Титан против нержавеющей стали: долговечность

Долговечность материала — это его способность оставаться функциональными без использования чрезмерного ремонта или технического обслуживания всякий раз, когда материал сталкивается с проблемами нормальной эксплуатации в течение своего полураспада. И титан, и нержавеющая сталь долговечны благодаря превосходным свойствам, которые они предлагают. Для сравнения, титан примерно в 3-4 раза прочнее нержавеющей стали. Это делает титан долговечным в течение нескольких поколений. Тем не менее, титан можно легко поцарапать, так как он требует регулярной полировки или рискует повредить его поверхность или потускнеть.

Титан против нержавеющей стали: обрабатываемость

Обрабатываемость — это сравнительная оценка, присваиваемая металлам для определения их реакции на механические нагрузки, включая фрезерование, токарную обработку, штамповку и многое другое. Эта оценка жизненно важна для проведения сравнений, чтобы определить лучший обрабатываемый материал для успеха вашего проекта. Кроме того, показатели обрабатываемости можно использовать для определения типа используемой механической обработки. Модуль упругости титана почему-то низкий, что говорит о том, что титан легко изгибается и деформируется. Это связано с трудностями обработки титана, поскольку он склеивает фрезы и предпочитает возвращаться к своей первоначальной форме.

С другой стороны, нержавеющая сталь имеет гораздо более высокий модуль упругости, что позволяет легко обрабатывать ее. В результате он используется в приложениях, включая кромки ножей, потому что он ломается и не сгибается под нагрузкой.

Титан против нержавеющей стали: формуемость

Когда материал проявляет пластическую деформацию, не повреждаясь при формовании, это называется формуемостью материала. Когда титан сравнивают с нержавеющей сталью, титан и его сплав можно формировать с использованием методов и оборудования, подходящих для нержавеющей стали. Однако титан обладает более низкой пластичностью при растяжении и требует больших радиусов изгиба.

Кроме того, титан имеет большую склонность к истиранию по сравнению с нержавеющей сталью и может быть исправлен с помощью горячей штамповки. Кроме того, может иметь место пружинение, в то время как подавляющее большинство титана изготавливается путем холодной или горячей штамповки с последующей горячей проклейкой для решения этой проблемы.

Титан против нержавеющей стали: свариваемость

Свариваемость, также известная как соединяемость, представляет собой способность материала к сварке. Титан и нержавеющая сталь можно сваривать, но один из двух металлов сваривается легче, чем другой. Свариваемость материала обычно используется для определения процесса сварки и для сравнения качества окончательного сварного шва с качеством другого материала. Для сравнения, нержавеющая сталь легче сваривается по сравнению с титаном. Это связано с тем, что сварка титана — это специальность внутри специальности. Хотя на первый взгляд сварка титана похожа на сварку стали, она требует высокого профессионализма.

Титан против нержавеющей стали: предел текучести

При сравнении предела текучести титана и нержавеющей стали интересно отметить, что нержавеющая сталь намного прочнее титана. Это интересное открытие противоречит распространенному заблуждению о том, что предел текучести титана выше, чем у большинства металлов. В то время как титан только на одном уровне с нержавеющей сталью, он демонстрирует это при половине плотности нержавеющей стали. Вот почему титан считается одним из самых прочных металлов на единицу массы.

С другой стороны, нержавеющая сталь является идеальным материалом, когда проект требует общей прочности. В заключение, когда в проекте требуется только прочность, нержавеющая сталь является идеальным выбором, тогда как титан предпочтительнее, когда требуется прочность на единицу массы.

Титан против нержавеющей стали: прочность на растяжение

Предел прочности материала на растяжение является максимальным на инженерной кривой напряжения-деформации. Это максимальное напряжение, которое может выдержать материал при растяжении. Предельная прочность на растяжение в большинстве случаев сокращается до «прочности» или «предела прочности».

Когда металл достигает своего предела прочности на растяжение, материал подвергается сужению, при котором площадь поперечного сечения локально уменьшается. При сравнении титан демонстрирует предел прочности при растяжении 230 МПа (31900 фунтов на квадратный дюйм), в то время как нержавеющая сталь имеет предел прочности при растяжении от 34.5 до 3100 МПа (5000–450000 фунтов на квадратный дюйм). Это значение показывает, что нержавеющая сталь имеет более высокий предел прочности при растяжении и поэтому предпочтительнее титана.

Титан против нержавеющей стали: прочность на сдвиг

Прочность материала на сдвиг — это его устойчивость к нагрузке сдвига до того, как компонент разрушится при сдвиге. Действие сдвига обычно происходит в направлении, параллельном направлению силы, действующей на плоскости. Напряжение сдвига титана составляет от 240 до 335 МПа в зависимости от свойств сплава, в то время как напряжение сдвига нержавеющей стали составляет от 74.5 до 597 МПа. Это показывает, что нержавеющая сталь является идеальным выбором в ситуациях, когда требуется высокая устойчивость к сдвигающей нагрузке.

Титан против нержавеющей стали: цвет

Когда дело доходит до цвета, титан и нержавеющая сталь могут выглядеть одинаково. Титан и нержавеющая сталь в естественном состоянии представляют собой металлы серебристого цвета. Разница в том, что титан несколько темнее. В другом измерении и титан, и нержавеющая сталь могут выглядеть серыми, однако титан будет темнее, чем нержавеющая сталь.

Титан против нержавеющей стали: цена

С точки зрения стоимости титан относительно дороже нержавеющей стали. В результате титан становится более дорогостоящим для некоторых конкретных отраслей, включая строительную отрасль, где требуются большие количества. В ситуации, когда деньги являются важным фактором при частичном рассмотрении, нержавеющая сталь может быть выбрана вместо титана, если оба считаются подходящими.

Титан против нержавеющей стали: области применения

Титановые приложения

Титан используется в самых разных областях, включая легирующий элемент в стали для уменьшения размера зерна, а также в качестве раскислителя. Он также применяется в нержавеющей стали для снижения содержания углерода. В промышленном пространстве титан в основном используется в следующих отраслях:

Аэрокосмическая индустрия

Титан широко применяется в аэрокосмической и морской промышленности, включая его использование в самолетах, военно-морских кораблях, ракетах, бронежилетах, космических кораблях и многом другом. Это связано с его сопротивлением усталости, высокой стойкостью к растрескиванию, высоким отношением прочности на растяжение к плотности, способностью выдерживать умеренно высокие температуры без ползучести и выдерживать высокую коррозионную стойкость.

Промышленное применение

Титан применяется в различных отраслях промышленности, включая теплообменники, клапаны, технологические сосуды в химической и нефтехимической промышленности. Его использование обусловлено высокой коррозионной стойкостью. Некоторые специфические сплавы титана используются в нефтяной и газовой никелевой гидрометаллургии и внутрискважинном применении из-за их коррозионной стойкости и высокой прочности.

Архитектурно-бытовой

Металлы титана применимы в самых разнообразных потребительских областях, включая автомобильную промышленность. Особенно автомобильные и мотоциклетные гонки, где требуется высокая прочность, жесткость и малый вес. Титан также используется во многих спортивных товарах, включая теннисные ракетки, клюшки для лакросса, крикет, хоккей, гольф-клубы, решетки для футбольных шлемов, велосипедные рамы и комплектующие. Они также используются в оправах для очков, которые очень дороги, но прочны, легки, долговечны и не вызывают кожной аллергии.

ювелирных изделий

Титан — популярный продукт, используемый в ювелирной промышленности из-за его долговечности, особенно в титановых кольцах. Химически титан инертен, что делает его более подходящим для людей, страдающих аллергией, или для тех, кто носит украшения в определенных условиях, таких как плавательные бассейны. В этой отрасли титан сплавляют с золотом, чтобы получить то, что продается как 24-каратное золото. Даже в часовой промышленности в наши дни титан используется из-за его впечатляющих свойств, таких как легкий вес, долговечность, коррозионная стойкость и устойчивость к вмятинам.

Медицинская промышленность

Титан нетоксичен и широко применяется в медицине. Они используются в производстве хирургических инструментов и имплантатов, включая зубные имплантаты, тазобедренные суставы и гильзы.

Другие области применения включают производство наночастиц, используемых в электронике, а также доставку косметики и фармацевтических препаратов. Он также применим в производстве хирургических инструментов, используемых в хирургии под визуальным контролем, включая костыли, инвалидные коляски, а также другие инструменты, требующие малого веса и высокой прочности.

Хранение ядерных отходов

Благодаря высокой коррозионной стойкости титана титан используют для производства контейнеров для длительного хранения ядерных отходов. Несколько исследований титана подтвердили, что титан может быть использован для производства контейнеров, срок службы которых превышает 100,000 XNUMX лет. В результате титан устанавливается поверх других контейнеров, чтобы сделать их долговечными.

Применение из нержавеющей стали

Архитектура

Нержавеющая сталь используется в зданиях из-за ее долговечности и эстетичности. Нержавеющая сталь используется в строительстве современных зданий – благодаря разработке высокопрочных марок нержавеющей стали, таких как дуплексные марки. Нержавеющая сталь обладает низкой отражательной способностью, поэтому ее используют в качестве кровельного материала в аэропортах, чтобы предотвратить ослепление пилотов.

Кроме того, это помогает поддерживать температуру поверхности крыши близкой к температуре окружающей среды. Они также используются для автомобильных и пешеходных мостов в виде труб, пластин или арматурных стержней.

Конверсия бумаги, целлюлозы и биомассы

Нержавеющая сталь широко применяется в целлюлозно-бумажной промышленности, чтобы избежать загрязнения продуктов железом. Это связано с его коррозионной стойкостью к различным химическим веществам, используемым в процессе производства бумаги. Примером может служить использование дуплексной нержавеющей стали в варочных котлах для преобразования древесной щепы в древесную массу.

Переработка химикатов и нефтехимии

В химической и нефтехимической промышленности нержавеющая сталь широко используется в различных областях. Нержавеющая сталь используется из-за ее коррозионной стойкости к газообразным, водным и высокотемпературным средам.

Еда и напитки

Нержавеющая сталь является предпочтительным материалом для пищевой промышленности и производства напитков, особенно аустенитная (серия 300: типы 304 и 316). Они широко используются, поскольку не влияют на вкус пищевых продуктов и легко стерилизуются и очищаются для предотвращения бактериальной инвазии пищевых продуктов. Они также широко используются для производства посуды, коммерческих кухонь, пивоварения, мясопереработки и многого другого.

Энергия

Нержавеющая сталь обычно используется во всех типах электростанций, от солнечных до атомных. Они идеально подходят в качестве механической опоры для энергоблока в ситуации, когда требуется проникновение жидкости или газа. Например, фильтры в охлаждающем оборудовании, опорные конструкции в электролизе, очистка горячего газа и многое другое.

Огнестрельное оружие

Нержавеющая сталь используется в некоторых видах огнестрельного оружия в качестве альтернативы вороненой или пакетированной стали. Например, некоторые модели пистолетов, включая Colt Пистолет М1911 и Smith and Wesson Model 60 полностью изготовлены из нержавеющей стали. Использование нержавеющей стали дает глянцевое покрытие, напоминающее никелирование. В отличие от никелирования, покрытие не подвержено шелушению, отслаиванию, истиранию или ржавчине при царапании.

Автомобили

Нержавеющая сталь используется в производстве автомобилей, автобусов, грузовиков и многих других. Они используются для труб, каталитических нейтрализаторов, выхлопных труб, коллекторов, глушителей и многого другого. Нержавеющие стали используются в самых разных областях, включая шарики для устройств управления ремнями безопасности, пружины, щетки стеклоочистителей, крепежные детали и многое другое. Нержавеющая сталь также находит широкое применение в топливных баках самолетов и космических кораблей и во многих других областях. Это возможно благодаря его термической стабильности.

Медицинская промышленность

В основном медицинские и хирургические инструменты изготавливаются из нержавеющей стали из-за возможности стерилизации в автоклаве и долговечности. Кроме того, нержавеющая сталь используется в хирургических имплантатах, включая армирующие и замещающие кости. Они также используются в различных приложениях, таких как стоматология и многое другое.

3D печать

Нержавеющая сталь широко используется в 3D-печати. Чаще всего поставщики услуг 3D-печати имеют запатентованные смеси для спекания нержавеющей стали для использования в прототипировании. Наиболее часто используемая марка нержавеющей стали, используемая в 3D-печати, включает нержавеющую сталь 316L. Нержавеющая сталь используется из-за ее высокого температурного градиента и быстрой скорости затвердевания, что приводит к лучшим механическим свойствам.

Сводная сравнительная таблица

Основываясь на нашем сравнении в разделе выше, мы представим сводную таблицу, которая поможет обобщить результаты. Ниже приведены наши сводные таблицы.

Титан против нержавеющей стали: часто задаваемые вопросы

Заключение

Что приходит на ум дизайнерам, когда для проекта требуются прочные материалы, так это нержавеющая сталь и титан. Эти два металла представлены в широком ассортименте сплавов, обладающих широким спектром впечатляющих свойств. Чтобы помочь вам понять эти два металла и добиться успеха в проекте, мы представили полное руководство по свойствам, прочности и применению нержавеющей стали.

Токарная обработка нержавеющих сплавов на станках с ЧПУ на заказ

Сталь с низким содержанием углерода (до 2%) и легирующими добавками вроде хрома (он всегда присутствует в «нержавейке»), никеля, титана, марганца, молибдена и прочими металлами обладает высокой коррозионной стойкостью. Кроме этого, отличаются и механические свойства материала – легирующие элементы в ту или иную сторону изменяют твердость, пластичность, магнитные качества сплава.

Поскольку коррозионную стойкость нержавейке придает хром, он всегда входит в ее состав. По присутствию прочих легирующих элементов различают стали:

Хромистые;
Хромоникелевые;
Хромомарганцевоникелевые.

Каждая из этих категорий делится на группы, классификация которых в материаловедении очень подробна. Все виды нержавейки представляют собой ценное сырье для токарной обработки, имеющее свои особенности.

Проблемы токарной обработки нержавеющей стали

Сталь тверже цветных металлов, но токарная обработка латуни, бронзы или алюминия труднее из-за вязкости и пластичности мягкого металла. Резец застревает в заготовке и тупится, образуется длинная стружка, увеличивается количество проходов, когда приходится точить цветной металл. Токарная обработка нержавеющей стали встречает другой эффект – этот материал при деформациях становится прочнее. Это значит, что резание нержавейки выполняется при повышенных усилиях, тогда как у той же латуни все наоборот.

Низкая теплопроводность нержавейки весьма выгодна в эксплуатации, но она же представляет проблему для механической обработки. В точке реза под воздействием высокой температуры и нагрузки образуется наклеп – слой прочного и твердого материала, изнашивающего резец. Дело усугубляется еще тем, что в составе многих нержавеющих сплавов присутствуют интерметаллиды и карбиды – абразивные соединения. Они стачивают резец, поэтому токарная резка нержавейки часто требует:

Заточки и правки резца;
Применения охлаждающих жидкостей.

Однако все потраченные усилия окупаются сторицей. Из нержавейки получаются прекрасные:

Моторные цилиндры, клапаны, кольца и поршни;
Лопатки турбин;
Крепежные детали: гайки, шайбы, шпильки, болты, винты, стойкие к коррозии;
Шестерни, зубчатые и стопорные кольца;
Фланцы и муфты;
Оси, валы и прочие детали.

Многие из этих изделий производятся с помощью токарной обработки.

Преимуществами металлообработки на токарных станках с числовым программным управлением являются:

Идеальная повторяемость деталей в одной партии;
Максимальная точность и соответствие техзаданию;
Минимальные допуски;
Оперативность выполнения заказа, точный прогноз сроков;
Минимальные расходы;
Безопасность производства;
Отсутствие брака.

Как оформить заказ на токарные работы по нержавеющим сплавам в Санкт-Петербурге?

Для этого нужно обратиться в компанию ООО «Нева-Механикс», которая занимается средне- и крупносерийным изготовлением деталей на токарных станках с числовым программным управлением.

Чтобы сделать заказ, достаточно выслать нам техническое задание с чертежом или эскизом детали, указанием марки материала, линейных размеров изделия и его тиража. Вложить техзадание (чертеж, эскиз) можно в форму заказа на нашем сайте, или электронное письмо, отправленное на наш e-mail. Для оперативной связи есть контактный телефон.

Стоимость токарной обработки нержавеющих сплавов на станках ЧПУ

Прейскуранта на токарную обработку нержавейки не существует. Точная цена складывается на основе сочетания количества необходимых операций, времени, затраченного на изготовление одной единицы продукции, тиража изделий в одной партии и объема необходимого материала. Другими словами, чем больше заказ, и чем сложнее деталь, тем выше стоимость нашей услуги.

Даже примерно сказать, во что обойдется токарная обработка нержавеющей стали, невозможно, пока мы не получим от вас техническое задание, которое обработает технолог, а потом сметчик. Только после этого будет сформирована точная и окончательная стоимость заказа. При этом следует принять к сведению, что металлообработка на ЧПУ станках всегда дешевле, чем ручная токарная работа. Вот почему сотрудничество с ООО «Нева-Механикс» всегда выгоднее.

Пример расчета стоимости токарных работ

Деталь — фитинг

Материал AISI304

Диаметр заготовки 50мм

Партия — 100шт

Цена — 580руб/шт

Внимание! Данная калькуляция стоимости токарной обработки не публичная оферта. Это пример для конкретного заказчика.

Нормативно-техническая документация

ГОСТ 4543-71. Прокат из легированной конструкционной стали (технические условия).
ГОСТ 5632-72. Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные (марки).

Лазерная резка нержавейки – эффективный способ обработки стальных материалов

Для изготовления металлических изделий любой геометрической формы требуется использование не только соответствующих заготовок, но инструментов, с помощью которых можно обработать изделие, скрепить, отшлифовать и ввести его в эксплуатацию. Среди многочисленных инструментов и станков наибольшей популярностью пользуются автоматизированные технологии, такие как лазерная резка.

Раскрой материалов на фрезерном оборудовании с помощью лазерного луча – это быстрое мероприятие, позволяющее на выходе получить кромки с минимальной шероховатостью. Весь процесс осуществляется с использованием высокотехнологичных установок, с помощью которых можно запрограммировать путь движения луча любой сложности. Она подразумевает выполнение плазменной технологии либо с использованием лазерного луча, либо со специальным отрезным диском.

Лазерная резка нержавеющей стали происходит в полностью автоматическом режиме. Для этого в программу вбиваются точные данные пути движения луча. После этого оборудование переходит в работу: лазерный луч, являясь режущим инструментом, направляется на компьютером материал, разрезая его по заданному контуру. Благодаря автоматизированной системе, на обрабатываемой поверхности нержавеющей стали не образуются обломы и заусенцы. Любого рода деформации исключены, так как отсутствует механическое воздействие на заготовку.

Нержавеющая сталь различных марок и легко поддается механической резке, но эффективнее использовать лазерную технологию раскроя, и это обусловлено целым рядом преимуществ данного метода:

Погрешность раскроя составляет 0,08 мм.

Управление Автоматическое – гарант высокой точности движения луча без помех и сдвигов.

Регулирование всех характеристик луча под заданный вид стали: длина волны, мощность.

Результативность. За короткий срок удается провести большой объем работы.

Отсутствие отходов.

Раскрой стальных листов любой толщины.

Не оказывает негативного воздействия на структуру коррозионно-стойкого материала.

Главная особенность лазерной технологии резки состоит в неизменности физических характеристик стали после воздействия луча. Данная технология используется для любых нержавейки сплавов, независимо от их параметров плотности и теплопроводности.

Процесс резки лучом происходит в 2 этапа:

Луч высокой мощности попадает на поверхность материала, делая в нем отверстие заданного диаметра, сечения и размера.

В головка Режущая движется газовой (кислородной или азотной) газовой струе за счет чего и разрезается металл. Подача газа осуществляется под определенным давлением, в результате чего газовый поток выдувает остатки металла с линии раскроя.

Лазерная резка нержавейки – это эффективный способ раскроя металла, который будет весьма полезен при больших объемах работы и сложных контурах резки.

Плазменная резка

Нержавейка является прочным и износостойким материалом, обработка которого должна производиться на автоматизированных станках. К числу технологий, функция которых обеспечить качественный разрез, относится плазменный метод. Его ключевая особенность состоит в плавлении материала под действием тепловой энергии. Ее выработка обеспечивается сжатой дугой плазмы, которая в свою очередь включает ионизированный газ с хорошей электропроводностью.

Плазменная дуга формируется в плазмотроне, после чего во внутреннюю часть аппарата добавляется газ. Таким образом между концом плазменной установки и электродом дуга загорается. Небольшая ее часть преобразуется в струю, которая и разрезает металл.

Преимущества плазменной резки:

Оперативный раскрой листов любой толщины.

Осуществление по сложному контуру резки.

Экономичность ресурсов.

Безопасность технологии.

Во время плазменной резки все загрязнения сосредоточены в зоне раскроя. Уровень подобных загрязнений настолько мал, что он не оказывает негативного влияния на окружающую среду. После резки стали плазменной технологией не потребуется дополнительная обработка кромок. Разрезы получаются точными и аккуратными.

В зависимости от вида получаемого раскроя меняется и газ. Для того чтобы кромки имели гладкую поверхность, в аппарат водородно-азотные вводится плазмообразующие составы. Для создания самой плазмы необходима смесь кислорода с воздухом. Используются смеси азота, аргона и водорода для обработки материалов, предназначенных для эксплуатации в высокотемпературной среде.

Токарная и фрезерная обработка нержавейки

Нержавейка поддается фрезерованию, но для проведения такого мероприятия учитываются физические свойства изделия и в соответствии им подбирается режущий инструмент. Фрезерование позволяет раскроить материал, но по многим причинам данная технология уходит на последний план:

малая теплопроводность нержавейки;

упрочнение металла после раскроя;

образование наростов.

При этом данный метод резки, при учете всех особенностей заготовки и правильно выбранных режущих инструментов обеспечивает ровный раскрой. Для этого следует использовать смазочные и охлаждающие составы, инструменты с безупречной наточкой и начинать резку изделия на низких скоростях. Среди всех представленных вариантов резки, именно фрезерование является наиболее финансово доступным. Оборудование имеет низкую стоимость, как и все необходимые для него комплектующие, в отличие от лазерной или плазменной резки.

Разнообразие вариантов и способов резки позволяет промышленной индустрии развивать свою продукцию, повышать их качество, эстетику, выбирая оптимальный вариант. Если фрезерование не подходит, то на смену придет плазменная и лазерная резка. Каждая технология имеет свои особенности, показания и противопоказания к использованию, потому перед закупной дорогостоящего оборудования следует рассчитать, насколько оправдаются затраты и в чем преуспеет компания, сменив устаревшие станки на новые.

Вернуться к списку статей

Теплопроводность стали

Термические свойства и общие области применения стали и других стальных сплавов

Введение

Поскольку в настоящее время это самый востребованный металл во всем мире, сталелитейные компании постоянно производят этот сплав для широкого спектра применения. приложений, охватывающих несколько различных отраслей. Его популярность объясняется способностью образовывать тысячи различных композиций, обладающих уникальным сочетанием свойств. Эти свойства позволяют производителям выбирать определенный состав металла, который лучше всего подходит для выполнения специализированной задачи.

На базовом уровне сталь можно описать как сплав железа и углерода. Сплав определяется как металл, полученный путем соединения двух или более металлических элементов. В случае стали формируются различные сплавы для повышения общей прочности металла и повышения его устойчивости к коррозии. Из-за чрезвычайной универсальности стали и ее способности сочетаться с рядом различных элементов это привело к созданию более 3500 различных марок металла, которые были классифицированы на основе их различных свойств. Эти сорта определяются на основе количества присутствующего углерода, способа обработки металла и других сплавов, которые он мог включить в смесь металлов.

Рисунок 1: Сталелитейный завод, расположенный в Европе. Фото Tata Steel Europe.

Теплопроводность стали

Сталь имеет один из самых низких показателей теплопроводности среди всех металлов, что делает ее идеальным материалом для использования в высокотемпературных средах, таких как двигатели автомобилей или самолетов. Теплопроводность описывает скорость, с которой тепловая энергия передается через материал. Эта скорость измеряется в ваттах на метр на градус Кельвина (Вт/(мК). Материал с высокой теплопроводностью может передавать тепло быстрее и эффективнее, чем материал с низкой теплопроводностью.

Плохие теплопроводники, такие как сталь, очень медленно переносят тепло и являются идеальными материалами для использования в качестве изоляторов. Большинство металлов обладают высокой теплопроводностью и содержат много быстро движущихся электронов, в первую очередь отвечающих за теплопроводность. Измеренная теплопроводность стали составляет приблизительно 45 Вт/(мК), что является чрезвычайно низким показателем по сравнению с медью и алюминием, которые демонстрируют значение теплопроводности 398 Вт/(мК) и 235 Вт/(мК) соответственно.

Рисунок 2: Схема расположения стали в самолете. Идеально подходит для использования в местах с высокой температурой воздействия, например, внутри и вокруг двигателей. Фото с сайта Aviation.Stack Exchange.

Категории стали

Универсальность стали и некоторые из ее ключевых термических свойств привели к тому, что этот металл доминирует во многих отраслях промышленности. Сталь часто используется при производстве оборудования для пищевой промышленности, медицинских приборов и кухонной техники. В зависимости от конкретного типа стали ее применение может стать еще более конкретным и специализированным. Сталь часто подразделяют на четыре группы: углеродистые стали, легированные стали, инструментальные стали и нержавеющие стали.

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь содержит только следовые количества элементов, кроме углерода и железа. Этот тип стали используется чаще всего, на его долю приходится примерно 90% производства стали. Углеродистую сталь можно разделить на три подгруппы в зависимости от содержания углерода. Низкоуглеродистые стали/мягкие стали содержат до 0,3% углерода и обладают низкой прочностью и высокой пластичностью, что отлично подходит для таких применений, как машинная сварка, конструкционные формы (двутавровые балки, швеллеры и угловые железные трубы), строительство, компоненты мостов, и консервные банки. Низкоуглеродистая сталь является наиболее широко используемой подгруппой и является чрезвычайно универсальным и экономически выгодным вариантом для производственных компаний. Среднеуглеродистая сталь (0,3-0,6% углерода) обладает более высокой прочностью и износостойкостью, чем низкоуглеродистая сталь, и часто используется для изготовления железнодорожных путей, колес поездов, зубчатых колес и деталей машин. Высокоуглеродистая сталь (более 0,6% углерода) обладает наибольшей износостойкостью и прочностью и часто используется в режущих инструментах и пружинах.

Углеродистые стали представляют группу с самой высокой теплопроводностью, составляющей в среднем 45 Вт/(м/К). Стали, содержащие более 0,1% углерода (в зависимости от толщины), можно упрочнить термической обработкой для повышения прочности металла. К наиболее часто используемым термическим обработкам относятся отжиг, закалка и отпуск.

Рисунок 3: Стержни из углеродистой (мягкой) стали. Фото: Jatinsanghvi/Commons.Wikimedia.org

Легирующая и инструментальная сталь

Легирующие стали содержат дополнительные элементы, включая никель, медь, хром и/или алюминий. Добавление этих металлов оказывает сильное влияние на прочность стали и другие важные свойства, такие как пластичность, коррозионная стойкость и обрабатываемость. Инструментальные стали — еще одна основная группа металлов, из которых изготавливается отличное оборудование для резки и сверления, поскольку они содержат вольфрам, молибден, кобальт и ванадий. Добавление этих элементов может значительно повысить термостойкость и долговечность.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь обладает низкой теплопроводностью 15 Вт/(мК), что позволяет ей удерживать больше энергии, которая стабилизирует температуру окружающей среды лучше, чем другие типы стали. Из-за своей способности оставаться стабильной при воздействии более высоких температур нержавеющая сталь часто используется в таких областях, как пищевая промышленность, печи и конвейеры, которые часто подвергаются воздействию высоких температур. Идея нержавеющей стали была обнаружена в начале 19^-й-й век, но потребовалось более 80 лет, чтобы разработать надежный промышленный метод производства металла. В настоящее время существует более 150 марок нержавеющей стали; однако часто используются только 15 классов.

Рисунок 4: Пример коррозии нержавеющей стали. Фото: D3j4vu/Commons.Wikimedia.org

Нержавеющая сталь марок 304 и 316

Нержавеющая сталь марок 304 и 316 является двумя наиболее часто производимыми типами металла. Каждый тип обладает уникальными свойствами, связанными с тем, как они реагируют на воздействие различных сред. Нержавеющая сталь 304 и 316 содержат смесь железа и хрома, но точное соотношение этих двух металлов создает четкую разницу между этими двумя сортами.

Нержавеющая сталь 304 является наиболее универсальной и широко используемой маркой металла и идеально подходит для применений, которые могут подвергаться воздействию более высоких температур. Этот сорт обычно содержит 18% хрома и 8% никеля. Он является ключевым компонентом в производстве моек, кастрюль, столовых приборов, труб, пивоваренного оборудования, оборудования для молочной и пищевой промышленности, а также оборудования для фармацевтического производства.

Нержавеющая сталь 316 содержит меньше хрома (всего 16%), но больше никеля и молибдена. Хотя марка 316 занимает второе место по объему продаж, она обеспечивает превосходную коррозионную стойкость к вредным хлоридам и кислотам, которые, как известно, повреждают и окрашивают сталь. Это чрезвычайно популярный сорт для использования в медицинском оборудовании, имплантатах, сфере общественного питания, обработке и приготовлении, прибрежной среде, районах с высоким уровнем соли и средах, которые подвергаются повышенному воздействию щелочей и кислот. Это повышение устойчивости к коррозии также облегчает очистку, поскольку вредные химические вещества с меньшей вероятностью могут повредить внешний вид стали. Если коррозионное повреждение не является серьезной проблемой для строительных компаний, они, скорее всего, выберут марку 304, а не 316, поскольку это более экономичный вариант.

Заключение

Сталь — удивительно универсальный металл, который имеет множество применений и используется во многих отраслях промышленности. Сталь — это сплав, который может состоять из различных металлов и элементов, что дает ему возможность хорошо работать в различных условиях при воздействии различных условий окружающей среды. Все категории и марки стали обладают чрезвычайно низкой теплопроводностью, особенно для металла. Это дает стали возможность сохранять структурную целостность в условиях повышенной температуры и стресса. Эти уникальные термические свойства и другие ключевые характеристики стали делают и будут делать этот конструкционный металл самым популярным в мире.

Автор: Каллиста Уилсон | Младший технический писатель | Thermtest

Каталожные номера

Нержавеющая сталь 304 и 316: что вам нужно знать. (2018, 30 апреля). Получено 26 августа 2020 г. с https://www.unifiedalloys.com/blog/304-316-stainless/

Углеродистая сталь: свойства, производство, примеры и применение. (н.д.). Получено 26 августа 2020 г. с https://matmatch.com/learn/material/carbon-steel

Сравнение теплопроводности нержавеющей стали с другими металлами. (2020, 30 января). Получено 26 августа 2020 г. с https://www.stainless-structurals.com/blog/comparing-the-thermal-conductivity-of-stainless-steel-to-other-metals/ 9.0005

Фассел, А. (2018, 04 июня). 10 забавных фактов о нержавеющей стали. Получено 26 августа 2020 г. с https://www.diversifiedmetals.com/10-fun-facts-stainless-steel/

При поддержке Aalco — Stockist Black and Non-Ferrous Metals, 18 мая 2005 г. (2020, 29 мая). Нержавеющие стали – свойства, изготовление и применение нержавеющей стали 304. Получено 26 августа 2020 г. с https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=2867

STEELS. (н.д.). Получено 26 августа 2020 г. с http://www.thermopedia.com/content/1152/9.0005

Тепловые свойства углеродистой стали – температура плавления … (без даты). Получено 26 августа 2020 г. с https://www.nuclear-power.net/nuclear-engineering/metals-what-are-metals/steels-properties-of-steels/carbon-steel-plain-carbon-steel/thermal. -свойства-температуры-плавления-теплопроводности-углеродистой стали/

Тепловые свойства углеродистой стали – температура плавления … (n.d.). Получено 26 августа 2020 г. с https://www.nuclear-power.net/nuclear-engineering/metals-what-are-metals/steels-properties-of-steels/carbon-steel-plain-carbon-steel/thermal. -свойства-температуры-плавления-углеродистой-стали-теплопроводность/

Является ли нержавеющая сталь хорошим проводником тепла?

Нержавеющая сталь плохо проводит тепло. А еще он отлично подходит для изготовления посуды из него. Вот почему.

Теплопроводность металлов измеряется в ваттах на метр-кельвин (Вт/м·К). Это свойство, которое описывает способность металла передавать тепло от самого горячего конца к самому холодному концу. Низкое значение означает плохую проводимость, высокое значение означает отличную проводимость.

Предположим, что металл имеет теплопроводность 1 Вт/м·К. Это означает, что 1-метровый куб, сделанный из этого металла, будет проводить тепло от одного конца к другому со скоростью 1 Вт на каждый градус изменения в температуре.

При теплопроводности 14,4 Вт/м·К нержавеющая сталь является плохим проводником тепла. Тем не менее, он используется в производстве посуды, потому что сковороды и кастрюли из нержавеющей стали долговечны и их можно мыть в посудомоечной машине.

Звучит нелогично, я знаю. Особенно, если учесть, что рестораторы и повара обожают посуду из нержавеющей стали, а некоторые из самых дорогих сковородок и кастрюль в универмагах сделаны именно из этого металла. (Мы доберемся почему через минуту.)

Чтобы понять, насколько плохо нержавеющая сталь проводит тепло, давайте сравним ее с четырьмя другими металлами, обычно используемыми для изготовления посуды: чугуном, углеродистой сталью, алюминием и медью.

По сравнению с чугуном, имеющим теплопроводность 52 Вт/м·К, нержавеющая сталь проводит тепло в 3½ раза хуже;
По сравнению с углеродистой сталью, теплопроводность которой составляет 54 Вт/м·К, нержавеющая сталь проводит тепло в 3½ раза хуже;
По сравнению с алюминием, имеющим теплопроводность 237 Вт/м·К, нержавеющая сталь в 16½ раз хуже проводит тепло;
По сравнению с медью, теплопроводность которой составляет 413 Вт/м·К, нержавеющая сталь в 28½ раз хуже проводит тепло.

Так почему же одна из лучших кухонных принадлежностей сделана именно из него?

Почему посуда сделана из нержавеющей стали

Во-первых, нержавеющая сталь устойчива к коррозии и ржавчине. (Единственным другим металлом, о котором можно сказать это, является алюминий. )

С точки зрения химического состава нержавеющая сталь представляет собой сплав железа, углерода, хрома и никеля. Содержание углерода делает сталь прочной и надежной. Никель делает его складным и гибким. И последнее, но не менее важное: хром обеспечивает защиту от элементов.

Нержавеющая сталь как металл инертна. Если вы варите что-то с консервированными помидорами, уксусом или вином, кислотность жидкости для приготовления не будет реагировать на стальную поверхность. Используйте сковороду из чугуна или углеродистой стали, и пищевое железо впитается в вашу пищу, придав ей сильный металлический привкус.

Алюминий и медь не только реактивны, но и токсичны, особенно при проглатывании в больших количествах. Вот почему все алюминиевые сковороды имеют твердое анодирование, керамическое или антипригарное покрытие. По тем же причинам медные кастрюли футерованы оловом, серебром или нержавеющей сталью (отсюда и выражение «серебряная футеровка»).0005

Не забывайте, что нержавеющая сталь долговечна и ее можно мыть в посудомоечной машине.

Вы готовите на голом металле, поэтому можете использовать посуду из стали, переворачивать продукты металлическими лопаточками и помешивать соусы металлическими ложками, не опасаясь поцарапать покрытие; нет покрытия, которое можно поцарапать.

Конечно, у этого есть недостатки. Жарочные поверхности из нержавеющей стали известны своей липкостью; вам нужно добавить ложку или две кулинарного масла и предварительно разогреть сковороду достаточно долго, чтобы продукты, такие как яйца или рыбное филе, не прилипали.

Вы можете без колебаний загружать сковороду из нержавеющей стали в посудомоечную машину. Если ручка изготовлена из прочного материала, она не обесцвечивается, не подвергается коррозии или ржавчине. Я делаю большую часть своей ежедневной готовки из нержавеющей стали и мою все свои кастрюли и кастрюли в посудомоечной машине; они до сих пор в отличном состоянии.

Плохая теплопроводность означает превосходное сохранение тепла

В то время как алюминиевая или медная кастрюля нагревается всего за 20–30 секунд, кастрюля или кастрюля из нержавеющей стали нагреваются за 2–3, а иногда даже за 4–5 минут. температура. Для некоторых способов приготовления это может быть преимуществом.

Нержавеющая сталь обладает отличной способностью удерживать тепло. Он так же неохотно отдает тепло, как и поглощает его. Температура посуды из нержавеющей стали не будет сильно колебаться, когда вы кладете в нее холодный стейк или новую партию рыбного филе, поэтому ваша пища лучше подрумянится и приготовится быстрее.

Сковороды и кастрюли этого типа прекрасно подходят для приготовления пищи, требующей сильного и устойчивого нагрева, от обжаривания до тушения.

Секрет в конструкции

Хотя их название говорит об обратном, сковороды и кастрюли из нержавеющей стали изготавливаются из комбинации металлов, а не только из нержавеющей стали.

Чтобы компенсировать плохую проводимость этого металла, производители кухонной посуды изготавливают внешнюю часть своей посуды из нержавеющей стали и соединяют дно, а в хорошо сконструированных кастрюлях и кастрюлях — всю сердцевину, алюминием или медью.

Медь является лучшим проводником тепла. Увы, это также невероятно дорого. Вот почему его можно найти только в самых дорогих кастрюлях и кастрюлях, обычно висящих на стенах домов знаменитых шеф-поваров. Алюминий доступен по цене и, с точки зрения приготовления пищи в домашних условиях, так же хорош.

В настоящее время существует две технологии соединения стали с алюминием или медью.

Более дешевые сковороды и кастрюли состоят из корпуса из нержавеющей стали с толстым, тяжелым алюминиевым или медным диском, прикрепленным к нижней части на дне. Благодаря диску происходит быстрый и равномерный нагрев жарочной поверхности, а не боковых сторон.

Сковороды и кастрюли среднего и высокого класса имеют корпус, изготовленный из чередующихся металлов, спрессованных в форме посуды для приготовления пищи. Эта технология, известная как «обшивка», обеспечивает быстрый и равномерный нагрев всего помещения.

Как правило, облицованная посуда может состоять из трех (трехслойных), пяти (пятислойных) и семи (семислойных) слоев металла. Трехслойные и пятислойные сковороды лучше всего подходят для домашней кухни; семислойные сковороды слишком дороги и предназначены в первую очередь для профессиональных поваров.

Когда покупать посуду из нержавеющей стали

Эти коричневые кусочки пищи, которые прилипают ко дну сковороды во время приготовления? Вместо того, чтобы промывать их в канализацию, вы можете деглазировать их, чтобы приготовить самый вкусный соус для сковороды. (Как говорится, это не баг — это фича.)

Если вам нужна цельнометаллическая сковорода, но вы не хотите возиться с приправами из чугуна или углеродистой стали, посуда из нержавеющей стали — отличный выбор. Вы получаете все преимущества приготовления пищи с использованием металла без каких-либо сложных ритуалов по уходу и обслуживанию. №

Нержавеющая сталь фактически является выбором для домашних поваров, которые хотят иметь возможность мыть сковородки и кастрюли в посудомоечной машине. Хотя керамические и антипригарные сковороды часто позиционируются как пригодные для мытья в посудомоечной машине, болты и заклепки на их ручках подвержены коррозии и ржавчине.

Трубы из сплава 316 из нержавеющей стали

Марка 316 является стандартной маркой, содержащей молибден, и занимает второе место по объему производства после 304 среди аустенитных нержавеющих сталей. Молибден придает 316 лучшие общие коррозионно-стойкие свойства, чем марка 304, особенно более высокую стойкость к точечной и щелевой коррозии в хлоридных средах.

Марка 316L, низкоуглеродистая версия марки 316, обладает очень высокой устойчивостью к сенсибилизации (отложения карбида по границам зерен). Он широко используется в нефтегазовой и химической промышленности благодаря своей экономичной коррозионной стойкости и простоте изготовления. Обычно нет заметной разницы в цене между нержавеющей сталью 316 и 316L. Аустенитная структура также придает этим маркам стали превосходную ударную вязкость даже при криогенных температурах. По сравнению с хромоникелевыми аустенитными нержавеющими сталями, нержавеющая сталь 316L обеспечивает более высокую ползучесть, сопротивление разрыву и прочность на растяжение при повышенных температурах.

Эти сплавы можно рассматривать для широкого круга применений, где важны одно или несколько свойств.

Доступная форма тубы

Прямой
Спиральный
Бесшовный
Сварка по шву и холодная перетяжка
Сварной шов, холодная перетяжка и отжиг

Типичные области применения

Линии управления
Технологии
Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ)
Конденсаторы
Медицинские имплантаты (включая штифты, винты и имплантаты)
Полупроводники
Теплообменники

Отрасли промышленности, преимущественно использующие этот сорт

Химическая обработка
Нефть и газ
Высокая производительность
Коммерческий

Типовые производственные спецификации

ASTM A213
АСТМ А269
АСТМ А312
АСТМ А632
АСМЭ СА213
НФА 49-117
БС 10216
Также индивидуальные спецификации заказчика.

Технические характеристики

Механические свойства

Закалка	Отожженный			Холодная обработка (ок. 20%)
Материал	316	316Л		316	316Л
Растяжение Rm	75	70	тыс.фунтов/кв.дюйм (мин)	102-131		тыс. фунтов/кв.дюйм (мин)
Растяжение Rm	515	485	МПа (мин)	700-900		МПа (мин)
р.п. 0,2% Выход	30	27	тыс.фунтов/кв.дюйм (мин)	73-102		тыс.фунтов/кв.дюйм (мин)
р.п. 0,2% Выход	205	182	МПа (мин)	500-700		МПа (мин)
Удлинение (2” или 4D gl)	35		% (мин)	40		% (мин)

Физические свойства (комнатная температура)

Удельная теплоемкость (0-100°C)	500	Дж. кг-1.°К-1
Теплопроводность	16.3	Ш.м -1.°К-1
Тепловое расширение	15,9	мкм/мкм/°C
Модуль упругости	193	ГПа
Удельное электрическое сопротивление	7.4	мкОм/см
Плотность	7,99	г/см3

Химический состав (% по массе)

	316		316Л
Элемент	Мин.	Макс.	Мин.	Макс
С	—	0,08	—	0,035
Мн	—	2	—	2
№	10	14	10	15
Кр	16	18	16	18
Мо	2	3	2	3
S	—	0,03	—	0,03
Си	—	1	—	1
Р	—	0,045	—	0,045

Действующий
Теплопроводность войлока из спеченного волокна из нержавеющей стали с сотовой структурой
Каналы | J.

Термальные науки. англ. заявл.

Пропустить пункт назначения навигации

Научная статья

Чжэньпин Ван,

Сяову Ван,

Шуипин Цзоу,

Джун Дэн

Информация об авторе и статье

1 Автор корреспонденции.

Предоставлено
Отдел теплопередачи ASME для публикации в ЖУРНАЛЕ ТЕПЛОНАУКИ И ТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ. Рукопись получена 18 апреля 2018 г.;
окончательный вариант рукописи получен 10 сентября 2018 г.; опубликовано в сети 26 октября 2018 г. Доц. Редактор:
Стив К. Кай.

J. Thermal Sci. англ. Заявка . Апрель 2019 г., 11(2): 021002 (9 страниц)

Номер статьи:
ЦЭА-18-1196
https://doi. org/10.1115/1.4041491

Опубликовано в Интернете: 26 октября 2018 г.

История статьи

Получено:

18 апреля 2018 г.

Пересмотрено:

10 сентября 2018 г.

Просмотры
- Содержание артикула
- Рисунки и таблицы
- Видео
- Аудио
- Дополнительные данные
- Экспертная оценка
Делиться
- MailTo
- Твиттер
- LinkedIn
Иконка Цитировать

Цитировать
Разрешения
Поиск по сайту

Цитата

Ван, З. , Ван, X., Цзоу, С., и Дэн, Дж. (26 октября 2018 г.). «Эффективный
Теплопроводность войлока из спеченного волокна из нержавеющей стали с сотовой структурой
Каналы». ASME. J. Thermal Sci. Eng. Appl . April 2019; 11(2): 021002.

Менеджер ссылок

EasyBib

Подставки для книг

Менделей

Бумаги

КонецПримечание

РефВоркс

Бибтекс

Процит

Медларс

панель инструментов поиска

Расширенный поиск

Abstract

Новый спеченный войлок из нержавеющей стали (SSFSF) с сотовыми каналами (SSFSFHC) является многообещающей поддержкой для каталитического сжигания летучих органических соединений (ЛОС). SSFSFHC состоит из волокна из нержавеющей стали, трехмерных сетчатых пористых структур и взаимосвязанных сотовых каналов. Эквивалентная теплопроводность (ETC) SSFSFHC проверяется. Обнаружено, что ЭТК ССОТТ увеличивается с повышением температуры горячей стороны, но уменьшается с увеличением пористости и коэффициента занимаемой площади канала. ЭТК ССОПТ мало меняется с увеличением диаметра канала. Модель теплопередачи SSFSFHC рассматривается как параллельная/последовательная комбинация соответствующих тепловых сопротивлений. Для оценки ЭТС ПХОЯТ выводится корреляция ЭТС ПХОЯТ. Выведены выражения для осевой температуры при различной пористости при исключении радиального теплообмена между секцией канала и секцией ССОТ. Соотношения передаваемых теплот и соответствующих сопротивлений вдоль радиального направления получаются, если предположить, что радиальный теплообмен можно упростить как ряд тепловых сопротивлений, расположенных между каналами и МСОТФ.

Отдел выдачи:

Исследования
Бумаги

Ключевые слова:

спеченный войлок из нержавеющей стали,
сотовый канал,
эффективная теплопроводность,
эквивалентная модель теплопроводности

Темы:

Волокна,
Теплопередача,
Нержавеющая сталь,
Температура,
Теплопроводность,
Термическое сопротивление,
Пористость,
Жар

Reference

Lee

Choi

, and

Chang

2013

, «

Многоцелевая оптимизация извлечения и повторного использования летучих органических соединений при загрузке сырой нефтью

»,

Заявл. Энергия

108

(

), стр.

439

–

447

Scirè

, and

Liotta

F. F.

2012

, “

Supported Gold Catalysts for the Total Oxidation of Volatile Organic Compounds

»,

Заяв. Катал., B

125

(

), стр.

222

–

246

Huang

H. B.

, and

Feng

Q. F.

2015

, “

Низкотемпературное каталитическое окисление летучих органических соединений: обзор

”,

Catal. науч. Технол.

(

), стр.

2649

–

2669

Liotta

L. F.

2010

, «

Каталитическое окисление волатильных органических соединений на поддержке Noble Metals

. Катал. Б

100

(

3–4

), стр.

403

–

412

Ма

Chen

Song

, and Zheng, X.,

2008

, “

Каталитическое окисление толуола, ацетона и этилацетата на новом катализаторе из проволочной сетки Pt-Pd/нержавеющая сталь

”,

Acta Phys. -Чим. Грех.

(

), стр.

1132

–

1136

Yan

Wang

, and

Zhang

H. P.

2014

, “

Каталитическое сжигание летучих органических соединений на Co/ZSM-5, покрытом волокнами из нержавеющей стали

”,

Chem. англ. Дж.

255

(

), стр.

195

–

204

Song

Chen

C. A.

, and

Zheng

2009

, “

Pd-Mn/сетчатый катализатор из нержавеющей стали для каталитического окисления толуола, ацетона и этилацетата

»,

Китай. Дж. Хим.

(

), стр.

1903

–

1906

5 .

Ribeiro

Silva

J. M.

Silva

Vaz

Oliveira

F.A.C.

2011

, «

Каталитическое сжигание толуола на кордиеритовых пенах, покрытых Pt-цеолитом» Сегодня

176

(

), стр.

–

90.

Ким

К. Дж.

, и

Ан

Х. Г.

2012

, «

Исследование использования проволочной ткани из нержавеющей стали в качестве носителя катализатора

»,

J. Ind. Eng. хим.

(

), стр.

668

–

673

90.

10.

Чжан

Т.

Чен

М.

600005

Y. Y.

, and

Zhang

X. M.

2012

, “

Preparation Process and Characterization of New Pt/Stainless Steel Wire Mesh Catalyst Designed for Volatile Organic Compounds Elimination

J. Cent. Южный ун-т

(

), стр.

319

–

323

11.

Cimino

Lisi

Mancino

Musiani

Vazquez-Gomez

2012

, «

Каталитическое частичное частичное части0005

»,

Междунар. J. Hydrogen Energy

(

), стр.

17040

–

16001 9005 1705

12.

Jin

, and

Kwon

2010

, “

Приготовление металлической пенопластовой подложки Pt/Al2O3 для сжигания водорода

»,

Катал. Сегодня

155

(

1–2

), стр.

–

5 .

13.

Deng

WAN

Z. P.

, и

CAO

6666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666669н. падение давления

через войлок нержавеющей стали спеченный волокном с сотовыми каналами

»,

Хим. англ. науч.

155

(

), стр.

268

–

276

14.

Zou

S. P.

Wan

Z. P.

L. S.

, and

Tang

2017

, «

Поведение при изгибе пористых спеченных волокнистых сот из нержавеющей стали

»,

J. Mater. англ. Выполнять.

(

), с.

15.

Zhao

C. Y.

T. J.

Hodson

H. P.

. H.

0005

, и

Jackson

J. D.

2004

, «

ТЕМПЕРАТУАЛЬНАЯ ЖЕЛЕЗНАЯ ТЕРМАЛЬНАЯ ПЕРЕДВЕННОСТИ СТАВИЛОВАЯ СЛОЖНОГО СЛАВНА. науч. англ. А

367

(

1–2

), стр.

123

–

131

5.

16.

W. Q.

Z. G.

2015

, «

Экспериментальное исследование эффективной теплопроводности из нержавеющей стали. Терм. англ.

(

6р

), стр.

119

–

126

5 9.

17.

Садеги

Э.

HSIEH

Bahrami

2011

, «

Термопроизводство и контактное сопротивление из металлического FOAMS

Thermal For -Portryaints and Contact of Metall FOAMS

016016016016016016016016010160»

0160.

6010160

60 9000 9000 9000

.6010160

. , физ. Д

(

), с.

125406

18.

Вульф

Р.

Мендес

M. A. A.

Skibina

AL-Zoubi

, and

Trimis

2014

, “

Экспериментальное и численное определение эффективной теплопроводности металлических пен из сплава FeCrAl с открытыми порами

”,

Int. Дж. Терм. науч.

(

6т

), стр.

–

103

19.

Bianchi

Heidig

Visconti

C. G.

Groppi

Freund

Tronconi

2012

, «

Оценка свойств теплопередачи металлических пенопластов с открытыми клетками для сильных экзо-эндотермических каталитических процессов в трубчатых реакторах

555555555

Хим. англ.

198–199

(

), стр.

512

–

9,0002 028

20.

Ван

З. П.

Tang

Liu

Y. J.

AL-Zoubi

, and

Liu

W.Y.

2007

, «

Высокоэффективное производство тонких длинных металлических волокон с использованием раздвоения стружки

»,

J. Mater. Процесс. Тех.

189

(

1–3

), стр.

273

–

278

21.

Fang

C. B.

Wan

Z. P.

Liu

, and

2014

, “

Новый войлок из спеченного волокна из нержавеющей стали с шероховатой поверхностью

»,

Доп. Матер. науч. англ.

2014

(

), с.

546020

22.

Bergman

T. L.

Incropera

F. P.

, and

Lavine

A. S.

2011

Fundamentals тепломассообмена

Wiley

, Хобокен, Нью-Джерси.

23.

Z. G.

Wang

T. S.

, and

Tao

W. Q.

2012

, “

Теоретическая модель элементарной ячейки октета-фермы для эффективной теплопроводности консолидированных пористых материалов, насыщенных жидкостью

»,

Тепломассоперенос

(

), стр.

1385

–

1395

5 9.

24.

Wang

, and

Pan

2007

, “

Решетка Больцмана Моделирование эффективной теплопроводности волокнистых материалов

»,

Междунар. Дж. Терм. науч.

(

), с.

25.

Singh

KASANA

H. S.

2004

, «

2004 9000

,«

»,

Заявл. Терм. англ.

(

), стр.

1841

–

1849

5 .

26.

Wang

Carson

J. K.

North

M. F.

, and

Cleland

Д. Дж.

2008

, «

Новая структурная модель эффективной теплопроводности гетерогенных материалов с совместно непрерывными фазами

»,

Int. К. Тепломассоперенос

(

9–10

), стр.

2389

–

1607

03902 03902

27.

Кумар

П.

, и

Топин

Ф.

00002 2014

, «

Одновременное определение собственной твердофазной проводимости и эффективной теплопроводности кельвиноподобных пен

»,

Заявл. Терм. англ.

(

), с.

28.

Контенто

Г.

Оливьеро

М.

Bianco

NASO

2014

, «

The Predicete of Hate Hate Hate Hate Hate Prypticty of Prediceticticticet of Radiate of radiate of radiation hattiod of radiate hattio Модель, основанная на представлении лорда Кельвина

Int. J. Тепломассообмен

(

), стр.

499

–

508

В настоящее время у вас нет доступа к этому содержимому.

25,00 $

Покупка

Товар добавлен в корзину.

Проверить
Продолжить просмотр
Закрыть модальный

Что такое термические свойства нержавеющей стали — Определение

Тепловые свойства нержавеющей стали. Теплопроводность нержавеющих сталей составляет около 20 Вт/(м·К). Температура плавления нержавеющих сталей составляет около 1450°C.

В металлургии нержавеющая сталь представляет собой стальной сплав, содержащий не менее 10,5% хрома с другими легирующими элементами или без них и не более 1,2% углерода по массе. Нержавеющие стали, также известные как inox steels или inox от французского inoxydable (неокисляемый), представляют собой стальные сплавы, которые очень хорошо известны своей коррозионной стойкостью , которая увеличивается с увеличением содержания хрома. Коррозионная стойкость также может быть повышена добавками никеля и молибдена. Стойкость этих металлических сплавов к химическому воздействию коррозионно-активных веществ основана на пассивация . Чтобы пассивация происходила и оставалась стабильной, сплав Fe-Cr должен иметь минимальное содержание хрома около 10,5% по массе , выше которого пассивность может возникнуть, а ниже которой она невозможна. Хром может использоваться в качестве упрочняющего элемента и часто используется с упрочняющим элементом, таким как никель, для получения превосходных механических свойств.

Термические свойства материалов относятся к реакции материалов на изменения их температуры и на приложение тепла. Когда твердое тело поглощает энергию в виде тепла, его температура повышается, а размеры увеличиваются. Но различные материалы реагируют на воздействие тепла по-разному .

Теплоемкость, тепловое расширение и теплопроводность являются свойствами, которые часто имеют решающее значение при практическом использовании твердых тел.

Температура плавления нержавеющей стали

Температура плавления нержавеющей стали – сталь типа 304 составляет около 1450°C.

Температура плавления ферритной нержавеющей стали – сталь марки 430 составляет около 1450°C.

Температура плавления мартенситной нержавеющей стали – сталь марки 440C составляет около 1450°C.

Температура плавления дуплексных нержавеющих сталей – стали SAF 2205 составляет около 1450°C.

Температура плавления дисперсионно-твердеющих сталей – нержавеющая сталь 17-4PH составляет около 1450°C.

В общем, плавление является фазовым переходом вещества из твердого состояния в жидкое. точка плавления вещества — это температура, при которой происходит это фазовое превращение. Точка плавления также определяет состояние, при котором твердое тело и жидкость могут существовать в равновесии.

Теплопроводность нержавеющей стали

Теплопроводность нержавеющей стали – тип 304 составляет 20 Вт/(м·К).

Теплопроводность ферритной нержавеющей стали – марка 430 составляет 26 Вт/(м·К).

Теплопроводность мартенситной нержавеющей стали – Марка 440С составляет 24 Вт/(мК).

Теплопроводность дуплексных нержавеющих сталей – SAF 2205 составляет 19 Вт/(м·К).

Теплопроводность дисперсионно-твердеющих сталей – нержавеющая сталь 17-4PH составляет 18 Вт/(м.К).

Характеристики теплопередачи твердого материала измеряются свойством, называемым теплопроводностью , k (или λ), измеряемой в Вт/м·K . Это мера способности вещества передавать тепло через материал за счет теплопроводности. Обратите внимание, что Закон Фурье применим ко всей материи, независимо от ее состояния (твердое, жидкое или газообразное), поэтому он также определен для жидкостей и газов.

Теплопроводность большинства жидкостей и твердых тел зависит от температуры. Для паров это также зависит от давления. В общем случае:

Большинство материалов почти однородны, поэтому обычно мы можем написать k = k (T) . Аналогичные определения связаны с теплопроводностями в направлениях y и z (ky, kz), но для изотропного материала теплопроводность не зависит от направления переноса, kx = ky = kz = k.

Ссылки:

Материаловедение:

Министерство энергетики США, материаловедение. Справочник по основам Министерства энергетики, том 1 и 2. Январь 1993 г.
Министерство энергетики США, материаловедение. Справочник по основам Министерства энергетики, том 2 и 2. Январь 1993 г.
Уильям Д. Каллистер, Дэвид Г. Ретвиш. Материаловедение и инженерия: введение, 9-е издание, Wiley; 9 издание (4 декабря 2013 г.), ISBN-13: 978-1118324578.
Эберхарт, Марк (2003). Почему все ломается: понимание мира по тому, как он разваливается. Гармония. ISBN 978-1-4000-4760-4.
Гаскелл, Дэвид Р. (1995). Введение в термодинамику материалов (4-е изд.). Издательство Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-1-56032-992-3.
Гонсалес-Виньяс, В. и Манчини, Х.Л. (2004). Введение в материаловедение. Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-07097-1.
Эшби, Майкл; Хью Шерклифф; Дэвид Себон (2007). Материалы: инженерия, наука, обработка и дизайн (1-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 978-0-7506-8391-3.
Дж. Р. Ламарш, А. Дж. Баратта, Введение в ядерную технику, 3-е изд., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

См. выше:
Нержавеющая сталь

Мы надеемся, что эта статья Тепловые свойства нержавеющей стали поможет вам. Если это так, дайте нам лайк на боковой панели. Основная цель этого веб-сайта — помочь общественности узнать интересную и важную информацию о материалах и их свойствах.

Теплофизические свойства нержавеющих сталей (Технический отчет)

Теплофизические свойства нержавеющих сталей (Технический отчет) | ОСТИ. GOV

перейти к основному содержанию

Полная запись
Другие родственные исследования

Рекомендуемые значения термодинамических и транспортных свойств нержавеющих сталей 304L и 316L приведены для температур от 300 до 3000°С и выше 0°К. Свойства в твердой области были получены путем экстраполяции имеющихся экспериментальных данных в область плавления, а для оценки свойств в жидкой области использовались соответствующие корреляции. Оцениваемые свойства включают энтальпию, энтропию, удельную теплоемкость, давление пара, плотность, коэффициент теплового расширения, теплопроводность, температуропроводность и вязкость. (9рис, 11 таблиц) (авт.)

Авторов:: Ким, К. С.

Дата публикации:: 1975-09-01

Исследовательская организация:: Аргоннская национальная лаборатория, Иллинойс (США)

Организация-спонсор:: USDOE

Идентификатор ОСТИ:: 4152287

Номер(а) отчета:: АНЛ-75-55

Номер АНБ:: НСА-33-007810

Номер контракта с Министерством энергетики:: W-31-109-ENG-38

Тип ресурса:: Технический отчет

Отношение ресурсов:: Прочая информация: ориг. Дата поступления: 30 июня 1976 г.

Страна публикации:: США

Язык:: Английский

Тема:: N50230* – Металлы, керамика и другие материалы – Металлы и сплавы – Изучение свойств, структуры и фаз; 360104* – Материалы – Металлы и сплавы – Физические свойства; *НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ- 316L- ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА; *НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ-304L- ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА; СОСТАВ ДАННЫХ; ПЛОТНОСТЬ; ЭНТАЛЬПИЯ; ЭНТРОПИЯ; УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ; ТАБЛИЦЫ; ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ; ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ; ДАВЛЕНИЕ ГАЗА; ВЯЗКОСТЬ

Форматы цитирования

MLA
АПА
Чикаго
БибТекс

Ким, С. С. Теплофизические свойства нержавеющих сталей . США: Н. П., 1975. Веб. дои: 10.2172/4152287.

Копировать в буфер обмена

Ким, CS. Теплофизические свойства нержавеющих сталей . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/4152287

Копировать в буфер обмена

Ким, К. С. 1975. «Теплофизические свойства нержавеющих сталей». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/4152287. https://www.osti.gov/servlets/purl/4152287.

Копировать в буфер обмена

@статья{osti_4152287, title = {Теплофизические свойства нержавеющих сталей}, автор = {Ким, CS}, abstractNote = {Рекомендуемые значения термодинамических и транспортных свойств нержавеющих сталей типа 304L и типа 316L даны для температур от 300 до 3000$sup 0$K. Свойства в твердой области были получены путем экстраполяции имеющихся экспериментальных данных в область плавления, а для оценки свойств в жидкой области использовались соответствующие корреляции. Оцениваемые свойства включают энтальпию, энтропию, удельную теплоемкость, давление пара, плотность, коэффициент теплового расширения, теплопроводность, температуропроводность и вязкость. (9рис, 11 таблиц) (авт.)}, дои = {10,2172/4152287}, URL-адрес = {https://www.osti.gov/biblio/4152287}, журнал = {}, номер =, объем = , место = {США}, год = {1975}, месяц = {9} }

Копировать в буфер обмена

Посмотреть технический отчет (1,48 МБ)

https://doi.org/10.2172/4152287

Экспорт метаданных

Сохранить в моей библиотеке

Вы должны войти в систему или создать учетную запись, чтобы сохранять документы в своей библиотеке.

Коэффициент теплоотдачи нержавеющей стали

Что такое теплопроводность

Показатели для стали

Влияние концентрации углерода

Значение в быту и производстве

Для каких систем нужен расчёт?

Производим расчёт

Рассчитываем отдачу для 1 м. изделия

Об этом стоит помнить

Физические характеристики нержавеющей стали — ООО «Ориннокс»

Разновидности сплавов

Технические показатели сплавов

Характеристики свариваемости

Чем варить нержавейку? — статьи о металлообработке в блоге Profbau.ru

Титан против нержавеющей стали, в чем разница?

Давайте сравним 17 различий между титаном и нержавеющей сталью

Титан против нержавеющей стали: состав элементов

Титан против нержавеющей стали: коррозионная стойкость

Титан против нержавеющей стали: электропроводность

Титан против нержавеющей стали: теплопроводность

Титан против нержавеющей стали: температура плавления

Титан против нержавеющей стали: твердость

Титан против нержавеющей стали: вес

Титан против нержавеющей стали: долговечность

Титан против нержавеющей стали: обрабатываемость

Титан против нержавеющей стали: формуемость

Титан против нержавеющей стали: свариваемость

Титан против нержавеющей стали: предел текучести

Титан против нержавеющей стали: прочность на растяжение

Титан против нержавеющей стали: прочность на сдвиг

Титан против нержавеющей стали: цвет

Титан против нержавеющей стали: цена

Титан против нержавеющей стали: области применения

Титановые приложения

Аэрокосмическая индустрия

Промышленное применение

Архитектурно-бытовой

ювелирных изделий

Медицинская промышленность

Хранение ядерных отходов

Применение из нержавеющей стали

Архитектура

Конверсия бумаги, целлюлозы и биомассы

Переработка химикатов и нефтехимии

Еда и напитки

Энергия

Огнестрельное оружие

Автомобили

Медицинская промышленность

3D печать

Сводная сравнительная таблица

Титан против нержавеющей стали: часто задаваемые вопросы

Заключение

Токарная обработка нержавеющих сплавов на станках с ЧПУ на заказ

Проблемы токарной обработки нержавеющей стали

Как оформить заказ на токарные работы по нержавеющим сплавам в Санкт-Петербурге?

Стоимость токарной обработки нержавеющих сплавов на станках ЧПУ

Лазерная резка нержавейки – эффективный способ обработки стальных материалов

Плазменная резка

Токарная и фрезерная обработка нержавейки

Теплопроводность стали

Введение

Теплопроводность стали

Категории стали

Углеродистая сталь

Легирующая и инструментальная сталь

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь марок 304 и 316

Заключение

Каталожные номера

Является ли нержавеющая сталь хорошим проводником тепла?

Почему посуда сделана из нержавеющей стали

Плохая теплопроводность означает превосходное сохранение тепла

Секрет в конструкции

Когда покупать посуду из нержавеющей стали

Трубы из сплава 316 из нержавеющей стали

Действующий Теплопроводность войлока из спеченного волокна из нержавеющей стали с сотовой структурой Каналы | J.

Abstract

Reference

5.

Действующий
Теплопроводность войлока из спеченного волокна из нержавеющей стали с сотовой структурой
Каналы | J.