Теплопроводность сталей и сплавов

Таблица 2.4. Теплопроводность сталей и сплавов, используемых в теплообменных аппаратах АЭС, Вт (м К)

Удельный вес и коэффициент теплопроводности стали и сплавов [c.15]

Закономерности формирования химического состава металла шва изложены в разд. III Физико-химические и металлургические процессы при сварке . Материал первых двух разделов дает описание тех физических и температурных условий, которые создаются над поверхностью металла и в самом металле в процессе сварки. В этом плане материал первых двух разделов представляет собой как бы описание того физического фона, от которого зависит протекание реакций, переход различных легирующих элементов в металл шва или их удаление и окисление. Вопросы защиты металла шва и массообмена на границе металл— шлак и металл — газ — центральные в разд. III. Эти процессы предопределяют химический состав металла шва, а следовательно, во многом и его механические свойства. Однако формирование свойств сварного шва, а тем более сварного соединения, определяется не только химическим составом металла. Характер кристаллизации шва во многом влияет на его свойства. Свойства околошовной зоны и в определенной мере металла шва существенно зависят от температурного и термомеханического циклов, которые сопровождают процесс сварки. Для многих легированных сталей и сплавов эта фаза формирования сварного соединения предопределяет их механические свойства. Процесс сварки может создавать в металле такие скорости нагрева и охлаждения металла вследствие передачи теплоты по механизму теплопроводности, которые часто невозможно организовать при термической обработке путем поверхностной теплопередачи. Образование сварного соединения сопровождается пластическими деформациями металла и возникновением собственных напряжений, которые также влияют на свойства соединений. Эти вопросы рассматриваются в IV, заключительном разделе учебника — Термодеформационные процессы и превращения в металлах при сварке . [c.6]

В настоящей главе приведены теплопроводности некоторых технических сталей и сплавов (табл. 15.7— 15.16), полупроводников (табл. 15.17), совершенных диэлектрических монокристаллов (табл. 15.18), стекол (табл. 15.19), огнеупорных материалов и высокотемпературных композиций ядерного топлива (табл. 15.20— 15.24), строительных и теплоизоляционных материалов, древесины, горных пород и прочих веществ (табл. 15.25— 15.29). [c.339]

Из сказанного видно, что жаропрочные и нержавеющие стали и сплавы отличаются пониженной обрабатываемостью по сравнению с обычными конструкционными сталями. Это обусловлено следующими факторами малой теплопроводностью, высокими прочностью, вязкостью и большой истирающей способностью. [c.35]

Из приведенной выше классификации видно, что титановые сплавы по обрабатываемости занимают промежуточное положение между нержавеющими и жаропрочными сталями и сплавами. Обработка их затрудняется в основном низкой теплопроводностью. В резец из-за этого переходит до 20% всего тепла, тогда как при обработке конструкционных сталей всего около 5% (у жаропрочных сплавов до 25—35%). Температура при резании поэтому в 2 и более раз выше, чем при обработке стали 45 и может достигать 1500" С, тогда как при обработке нержавеющей стали она не превышает 1300° С. Титановые сплавы, наряду с низкой теплопроводностью, обладают и невысокой пластичностью (относительное удлинение изменяется от 2 до 25%), и почти не упрочняются. При резании они образуют сливную стружку, которая, однако, при высоких скоростях переходит в элементную. Характерно, что стружка почти не дает усадки. При повышенных температурах она легко окисляется, вследствие чего коэффициент трения ее о резец снижается до 0,2— [c.36]

Для стали и сплавов на ферритной, аустенитной и хромоникелевой основах, объемная теплоемкость которых отличается сравнительно мало, способность металла повышать свою температуру при прочих равных условиях в основно.м определяется теплопроводностью. Однако для других металлов, имеющих различную объемную теплоемкость, одной теп- [c.167]

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

Хотя экспериментальные данные в общем подтверждают изложенные выше соображения, однако для некоторых сплавов заметна тенденция к увеличению Яф с ростом температуры. Этот факт нуждается в подтверждении, но он может быть объяснен тем, что в сталях и сплавах (особенно высоколегированных) дальний порядок расположения атомов может быть серьезно нарушен, т. е. в какой-то мере структура сплава становится подобна аморфной. В то же время известно, что теплопроводность аморфных тел (степень дальнего порядка расположения ато- [c.118]

В связи с тем что при наличии примесей температурный коэффициент фононной теплопроводности уменьшается, решающую роль в сплавах играет электронная теплопроводность, температурный коэффициент которой увеличивается с возрастанием количества примесей. Рост общей теплопроводности с повышением температуры подтверждается экспериментально как для высоколегированных сталей и сплавов, так и для сплавов на основе меди и алюминия. [c.119]

Сварка коррозионно-стойких, жаропрочных сталей и сплавов. Стали и сплавы этого класса обладают хорошей свариваемостью. Однако теплофизические свойства и склонность к образованию в шве и околошовной зоне горячих трещин определяют некоторые особенности их сварки. Характерные для большинства сталей и сплавов низкая теплопроводность и высокий коэффициент линейного расширения обусловливают при прочих равных условиях (способе сварки, геометрии кромок и др.) расширение зоны проплавления и областей, нагретых до различных температур, и увеличение суммарной пластической деформации металла шва и околошовной зоны. Это увеличивает коробление конструкций. Поэтому следует применять способы и режимы сварки, характеризующиеся максимальной концентрацией тепловой энергии. Оценка возможностей дуговых способов сварки по толщине детали дана в табл. I. [c.28]

Аустенитные стали имеют низкую теплопроводность и высокий температурный коэффициент линейного расширения, что обусловливает перегрев металла в зоне сварки и возникновение значительных деформаций изделия. Основные трудности сварки рассматриваемых сталей и сплавов обусловлены высокой степенью легирования и разнообразием условий эксплуатации сварных конструкций. Основная особенность сварки таких сталей — склонность к образованию в шве и околошовной зоне горячих трещин в виде как мельчайших микротрещин, так и трещин значительных размеров. Образование горячих трещин связано с формированием при сварке крупнозернистой макроструктуры. Применение методов, способствующих измельчению кристаллов, повышает стойкость шва против образования горячих трещин. Эффективным средством является создание аустенитно-ферритной структуры металла щва. Получение аустенит-но-ферритных швов достигается путем дополнительного легирования металла шва хромом, кремнием, алюминием, молибденом и др. В сварных швах изделий, работающих как коррозионно-стой-кие при температуре до 400 °С, допускается содержание феррита до 25 %. В изделиях из жаропрочных и жаростойких сталей, работающих при более высоких температурах, содержание феррита ограничивают 4—5 %. Значительные скорости охлаждения при сварке и диффузионные процессы, происходящие при повышенных температурах в процессе эксплуатации, приводят к сильному охрупчиванию металла сварных соединений жаропрочных сталей и к потере прочности при высоких темпера- [c.334]

Высокоуглеродистые и высоколегированные стали и многие сложные сплавы, имеющие низкие теплопроводность и пластичность, во избежание трещин требуют медленного нагрева. Заготовки из таких сталей и сплавов загружают в печь при невысокой температуре, выдерживают при этой температуре для равномерного прогрева заготовки по всему объему и затем повышают температуру печи. Крупные слитки из легированных сталей при нагреве подвергают нескольким выдержкам при различных температурах. [c.290]

Из-за более низкой температуры плавления и небольшой теплопроводности высоколегированных сталей и сплавов для получения той же глубины проплавления, что и при сварке низколегированных сталей, сварочный ток должен быть уменьшен на [c.250]

Наиболее подробно изучена обрабатываемость деформированных, т. е. прошедших горячую обработку давлением, сталей и сплавов на феррит-ной, аустенитной и хромоникелевой основах твердостью НВ = 100-350 кг/мм . Для этих металлов скорости резания в случае точения быстрорежущими резцами могут быть определены с погрешностью до 25 % по истинному сопротивлению разрушению и коэффициенту теплопроводности X при помощи зависимости [c.262]

Физические свойства в зависимости от температуры (коэффициент линейного расширения, модуль нормальной упругости, плотность, теплопроводность, удельная теплоемкость) для коррозионностойких сталей и сплавов приведены в табл. 12.12-12.16. [c.556]

Титановольфрамовые сплавы применяют также при точении (без ударов и при отсутствии загрязненной корки) жаропрочных сталей и сплавов, обладающих повышенной вязкостью и пониженной теплопроводностью. [c.12]

При обработке закаленных углеродистых и легированных HR > 55) сталей, а также высоколегированных нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов с ударной нагрузкой (торцовое фрезерование, точение прерывистых поверхностей) или при точении заготовок из этих материалов с загрязненной литейной коркой целесообразно (вследствие большей прочности и теплопроводности) применение вольфрамового сплава ВК8. [c.12]

Очень низкой обрабатываемостью обладают жаропрочные стали и сплавы. Это объясняется тем, что жаропрочные материалы имеют значительное количество легирующих элементов (в том числе титан и марганец), склонны к свариванию (к адгезии) с режущим инструментом, незначительно изменяют прочность при нагреве до температуры 800° С, имеют высокий предел прочности на сдвиг (в 2—3 раза выше по сравнению с конструкционной углеродистой сталью) у жаропрочных материалов высокий предел прочности сочетается с большой вязкостью, они способны к сильному упрочнению (наклепу) и имеет низкую теплопроводность. Все это вызывает при резании большие силы, высокую температуру (в 2—4 раза выше температуры при резании конструкционных сталей 69]), интенсивный износ режущего инструмента, большую шероховатость обработанной поверхности, т. е. низкую обрабатываемость этих материалов, а потому их относят к труднообрабатываемым. [c.125]

Феррито-мартенситные нержавеющие стали обрабатываются так же успешно, как и обычные малоуглеродистые стали. Значительно сложнее положение с аустенитными и особенно жаропрочными сложнолегированными сталями и сплавами на никелевой и кобальтовой основе. Это вызвано большой склонностью к наклепу и малой теплопроводностью последних. В процессе резания этих материалов возникают чрезвычайно высокие температура и нагрузка, способствующие усиленному адгезионному и диффузионному износу. [c.168]

Работоспособность многих деталей, конструктивных элементов и приборов зачастую зависит не столько от механических, сколько от физических свойств применяемых материалов. Так, долговечность режущего инструмента тем выше, чем меньше тепло- и температуропроводность инструментальной стали. В случае низкой теплопроводности разогрев режущей кромки инструмента меньше, а теплоотвод осуществляется больше стружкой, чем инструментом. Низкие значения теплопроводности необходимы для сталей криогенной техники, когда приток тепла по металлу в охлаждающую среду снижает энергетические показатели охлаждающих устройств. Наконец, повышенные значения теплопроводности сталей и других сплавов необходимы для создания качественных теплообменников. [c.126]

Распространенные графито-масляные смазки из-за высокой теплопроводности, термохимического взаимодействия с материалом заготовок, результатом которого является науглероживание некоторых сталей и сплавов, в ряде случаев оказываются непригодными для горячей деформации жаропрочных материалов и специальных сплавов. Силикатные стекла широко применяют в качестве смазки при прессовании труб и профилей [30]. Стеклосмазки обычно наносят на горячие заготовки. Однако нагрев в обычной окислительной атмосфере ухудшает качество поверхности заготовок. [c.114]

Инструменты из титановольфрамовых сплавов применяют также при точении (без ударов и при отсутствии корки) заготовок из жаропрочных сталей и сплавов, обладающих повышенной вязкостью и пониженной теплопроводностью. Вязкость твердых сплавов зависит от зернистости и ко- [c.43]

Бериллий. Из табл. 1 видно, что наиболее легким из этих металлов является бериллий. По удельной прочности он значительно выше титановых и специальных сталей и сплавов, обладает хорошей элек-тро- и теплопроводностью, высокой теплоемкостью его упругие свойства не изменяются при нагреве до 600°С. К недостаткам бериллия следует отнести его высокую хрупкость, повышенную склонность к окислению и токсичность. Он обладает также повышенной истирающей способностью при резании. Для его обработки применяется в основном твердосплавный инструмент. Режимы резания назначаются такими, чтобы температура в зоне резания не превышала [c.37]

Рис. 8, Влияние действительного предела прочности 5 и коэф( )ицнента теплопроводности X на скорость резания при торцовом фрезеровании деформированной стали и сплавов на ферритной, аустенитной и хромоникелевой основах фрезами Р 18 (ф 60° у = а=12 ) с плавным выходом

На рис. 73 и 74 приведены данные по изменению коэффициента линейрюго расширения теплопроводности в зависимости от температуры для ряда сталей и сплавов. [c.218]

Как уже говорилось выше, теплопроводность железа и сплавов на его основе имеет еще некоторые особенности. Так, углеродистые стали в отожженном состоянии (или после высокого отпуска) имеют ту же объ-емноцентрированную решетку, что и а-железо. Теплопроводность углеродистых сталей в этом состоянии имеет отрицательный температурный коэффициент. После закалки " углеродистой стали на аустенпт [c.122]

Одним из наиболее интересных результатов проведенных исследований является, на наш взгляд, получение данных о влиянии термической обработки сплавов на соотношение между теплопроводностью и электропроводностью сплавов. Изучению были подвергнуты стали и сплавы различных классов. В качестве примера на рис. 4 приведены данные по влиянию термической обработки на теплопроводность и электропроводность- сплава на никелевой основе ЭИ607. [c.124]

В зависимости от назначения к стали и сплаву могут предъявляться требования по коррозионной стойкости, магнитности или иемагиитности, значению коэффициента линейного расширения, теплопроводности, вакуум-плотности и т. д. [c.498]

Стали второй труппы Р6М5К5, Р18М5Ф2, легированные вольфрамом, молибденом, кобальтом и ванадием, применяют для обработки жаропрочных сталей и сплавов/выполнения черновых операций, в том числе фрезерования. Теплостойкость этих сталей составляет 630—640 °С, а теплопроводность в 1,5 раза выше, чем у сталей первой группы. Они способны воспринимать высокий уровень термомеханических нагрузок, возникающих при обработке титановых и жаропрочных сплавов при точении, фрезеровании, строгании. [c.574]

Наиболее общей особенностью всех видов сварки плавлением этих материалов является необходимость учета специфических физических свойств аустенитных сталей и сплавов — их пониженной теплопроводности, повышенного электросопротивления, высокого коэффициента термического расширения, большой литейной усадки, высокой прочности защитной поверхностной пленки и т. д. Особые физические свойства аустенитных сталей и сплавов предопределяют усиленное коробление их при сварке, склонность к перегреву в околошовной зоне, опасность появления несплав-лений и других дефектов. Они определяют и повышенную скорость расплавления сварочной проволоки. [c.296]

Ориентация на швы небольшого сечения предопределяет ис пользование при сварке под флюсом жаропрочных аустеннтны сталей и сплавов преимущественно тонкой проволокой, обычн( диаметром 2—3 мм. Чем тоньше проволока, как известно, тe меньше должен быть и вылет электрода. В связи с пониженно теплопроводностью и высоким электросопротивлением, аустенит пая проволока, при прочих равных условиях, плавится быстрв обычной стальной, т. е. обладает более высоким коэффициентог плавления. Поэтому обязательным условием сварки под флюсом как, впрочем, и других механизированных способов сварки i наплавки аустенитной проволокой, является уменьшение вылет электрода в 1,5—2 раза по сравнению с обычной стальной про волокой. При сварке аустенитной проволокой диаметром 1,6-2,0 мм вылет электрода не должен превышать соответственно 15— 20 мм. [c.312]

Необходимо отметить, что температура, возникающая в граничном слое стружки у поверхности контакта с передней гранью инструмента, находится в обратной зависимости не только от теплопроводности, характеризующей способность металла отводить тепло из высоконагретых мест в менее нагретые, но и от объемной теплоемкости обрабатьшаемого металла, характеризующей способность металла поглощать тепло. Однако для стали и сплавов на ферритной, аустенитной и хромоникелевой основах, объемная теплоемкость которых отличается сравнительно мало, способность металла повьппать свою температуру при прочих равных условиях в основном определяется теплопроводностью. Для других металлов, имеющих различную объемную теплоемкость, одной теплопроводности недостаточно, чтобы оценить способность повышать температуру. [c.262]

Проблема обеспечения размерной стабильности деталей приборов в настоящее время решается комплексно. Часть необходимых требований учитывается на стадии конструкторской разработки при выборе материала деталей и кои-структивных решений. При этом принимаются во внимание характерксгики раз-мервсй стабильности сталей и сплавов и практические рекомендации [14], соотношение коэффициентов термического линейного расширения и теплопроводности для контактирующих, а также дая жестко зафиксированных деталей, температурные условия эксплуатации и хранения приборов, возможность их термоста-тировапня и другие факторы. [c.686]

У бериллия очень высокие удельные прочность и жесткость. По этим характеристикам, особенно по удельной жесткости, Be значительно превосходит высокопрочные стали и сплавы на основе алюминия, магния, титана. Бериллий обладает большой скрытой теплотой плавления и очень высокой скрьггой теплотой испарения. Высокие тепловые и механические свойства позволяют использовать бериллий в качестве теплозащитных и конструкционных материалов космических летательных аппаратов (головные части ракет, тормозные устройства космических челноков, оболочки кабин космонавтов, камеры сгорания ракетных двигателей и т.д.). Высокая удельная жесткость в сочетании со стабильностью размеров, высокой теплопроводностью и др. свойствами дают возможность использовать бериллий при создании высокоточных приборов (детали инерциаль-ных систем навигации - гироскопов и др.). [c.115]

Резку лазером, работающем на углекислом газе, применяют для многих металлов, которые поглощают (абсорбируют) лазерное излучение и имеют относительно невысокую теплопроводность (стали, титановые сплавы и др.). Скорость резки обратно пропорциональна толщине материала, прямо пропорциональна мощности лазерного излучения. Применение лазерной резки наиболее эффективно для получения заготовок с контуром сложной формы из листов толщиной до 10 мм, резки труднообрабатываемых металлов. Возможны вырезы по контурам с малыми радиусами скруглення, острыми углами, узкими перемычками. [c.211]

Значителен износ задней поверхности с увеличением положительного переднего угла и у резцов с малыми задними углаг,1и. Он особенно заметен при грубой обработке хрупких металлов, в частности чугуна, а также вязких аустенитных сталей и сплавов, обладающих большим упругим последействием. В этом случае резание происходит с повышенной температурой вследствие слабой теплопроводности обоих металлов притом неровная поверхность резания, обладая значительными абразивными свойствами, способствует износу задней поверхности инструмента. [c.148]

В качестве катода были опробованы как тугоплавкие материалы и их соединения (W, Та, Мо, W-Ba, W-Re, W- u), так и материалы с высокой теплопроводностью (сталь, Си, сплав 29НК) и легкоплавкие (In, РЬ). Использовался также W-Ва-катод с косвенным накалом. Было отмечено, что в случае использования катода из таких материалов разряд горит преимущественно нестабильно может приобретать диффузную форму горения с большой поверхности и локализоваться в пятно размером около 1 мм. Материал катода не оказывал заметного влияния на газоразрядные характеристики и среднюю мощность излучения, но импульсная нестабильность практически всегда имела место. Лучшие результаты по повышению стабильности были получены с W-Ва-катодом при давлениях неона более 50 мм рт. ст., когда разряд локализовался в малое пятно (1-2 мм). Мощность излучения при косвенном подогреве W-Ва-катода (1150°С) не превышала мощности в случае холодного W-Ва-катода, но разряд горел стабильно. При этом для подогревателя катода требуется низковольтный источник питания, развязанный от высоковольтного напряжения на АЭ. Последнее конструкцию прибора усложняет. [c.47]

В общем случае основными отличиями ванадиевых и кобальтовых сталей являются следующие. Ванадиевые стали малотеплопроводны и поэтому инструменты из них применяются в тех случаях, когда температура резания не превышает 400° С. В этих условиях их износостойкость значительно выше, чем износостойкость инструментов из стали марок Р18 и Р6М5. Кобальтовые стали обладают высокой теплопроводностью, красностойкостью, и поэтому инструменты, изготовленные из них, применяются для черновой обработки при более высоких скоростях резания, в осо-feHHO TH сталей и сплавов аустенитного класса, обладающих низкой теплопроводностью. В этих случаях они по производительности значительно превосходят ванадиевые стали. [c.74]

Физические и механические свойства сталей и сплавов приведены в табл. 5 — 10. В таблицах обозначены у - плотность /.-теплопроводность а — коэффициент линейного расширения Ст - предел текучести Ов - временное сопротивление разрыву 5, - относительное удлинение а — ударная вязкость НВ - твердость по Брине.плю ф -относительное сужение о,, - разрушающее напряжение при статиче-ско 1 изгибе. [c.108]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...