Zasady obliczania pojemności cieplnej naczyń metalowych mają zastosowanie do baterii i wanien.

Żeliwny akumulator stygnie dłużej.

Jeszcze raz chciałbym zwrócić uwagę na fakt, że szybkość stygnięcia przedmiotu bezpośrednio zależy od masy i ciepła właściwego materiału, z którego jest wykonany. Nie należy mylić pojemności cieplnej z przewodnością cieplną!

Bateria żeliwna jest trzy razy cięższa od baterii aluminiowej. Dlatego ma wyższa pojemność cieplna 2,5 razy.

Często pada pytanie: dlaczego baterie żeliwne stygną dłużej niż stalowe?

A ciepło właściwe – 540 J/(kg*K) dla żeliwa i 460 J/(kg*K) dla stali – różnią się stosunkowo niewiele (15%). A cała tajemnica – w dużej mierze – tkwi w znacznie większej masie baterii żeliwnych.

Waga sekcji baterii:

Jeśli porównamy dwie baterie o tej samej masie - wykonane ze stali i żeliwa - to przy tej samej temperaturze ogrzewania bateria żeliwna zatrzyma ciepło o 15% więcej.

Wanna żeliwna zatrzymuje ciepło.

Kąpiel żeliwna:

Kąpiel stalowa:

Oznacza to, że ilość ciepła uwalnianego podczas chłodzenia o 1 stopień w kąpieli żeliwnej jest 2,5 razy większa niż w kąpieli stalowej (w naszym przykładzie).

Pojemność cieplna wody do kąpieli:

Z tego co wynika, temperatura gorąca woda(40 stopni) wlany do kąpieli w temperaturze pokojowej (20 stopni) spadnie o 1 stopień dla kąpieli stalowej i 2,5 stopnia dla kąpieli żeliwnej.

Przybory metalowe oczami fizyka

Wracając do tematu przyborów metalowych, pokażę fizykę procesów w liczbach.

Przewodność cieplna.

Przewodność cieplna jest liczbowo równa ilości ciepła (J) przechodzącej przez jednostkę powierzchni (m2) w jednostce czasu (s) przy jednostkowym gradiencie temperatury.

Współczynniki przewodności cieplnej z podręcznika:

Wniosek: żeliwo powoli rozprowadza ciepło. Innymi słowy, mięso na patelni żeliwnej nie będzie się palić (w tym) dzięki bardziej równomiernemu rozkładowi ciepła.

Podobnie jest w przypadku gotowania grilla w naturze. Pieczenie mięsa na węglach pozwala upiec kawałki. Gotowanie na otwartym ogniu po prostu przypieka zewnętrzną część kawałków mięsa, pozostawiając surowe wnętrze.

Pojemność cieplna.

Pojemność cieplna jest liczbowo równa ilości ciepła (J), która musi zostać przekazana, aby zmienić jego temperaturę o jedną jednostkę (K).

Ciepło właściwe.

Ciepło właściwe - ilość ciepła (J), jaka musi zostać przeniesiona na jednostkę masy substancji (kg), aby jej temperatura zmieniła się o jednostkę temperatury (K).

Innymi słowy, aby obliczyć pojemność cieplną naczynia metalowego - ile energii cieplnej będzie w naczyniu podgrzanym do pożądanej temperatury - należy pomnożyć masę naczynia (kg) przez pojemność cieplną właściwą metal (J/(kg*K)) z którego jest wykonany.

Konkretne wartości ciepła z podręcznika:

Ciepło właściwe jest ważnym parametrem decydującym o właściwościach stali. Pokazuje ilość ciepła, którą należy wydać, aby ogrzać kilogram stopu o 1 stopień. Na pojemność cieplną wpływają różne cechy stali, co jest szczególnie ważne, gdy:

Pod ciepło właściwe Stal odnosi się do ilości ciepła potrzebnej do podniesienia temperatury jednego kilograma substancji o dokładnie jeden stopień. Zarówno skale Celsjusza, jak i Kelvina mogą być używane w równym stopniu.

Na pojemność cieplną wpływa wiele czynników:

• stan skupienia ogrzanej substancji;
• Ciśnienie atmosferyczne;
• metoda ogrzewania;
• rodzaj stali.

W szczególności stale wysokostopowe zawierają duże ilości węgla i są ogniotrwałe. W związku z tym, aby nagrzać się o jeden stopień, potrzeba więcej ciepła niż standardowe 460 J/(kg*K). Stale niskostopowe nagrzewają się szybciej i łatwiej. Maksymalna ilość ciepła i energii jest potrzebna do nagrzania materiałów ogniotrwałych z obróbką antykorozyjną.

Obliczenie pojemności cieplnej dokonywane jest dla każdego konkretnego przypadku. Należy również wziąć pod uwagę, że wraz ze wzrostem temperatury ogrzanej substancji zmienia się jej pojemność cieplna.

Ciepło właściwe jest ważne podczas przeprowadzania hartowania indukcyjnego lub odpuszczania części wykonanych ze stali, żeliwa, materiałów kompozytowych. Gdy temperatura produktu wzrośnie o określoną liczbę stopni, w strukturze zachodzą zmiany fazowe, a zatem zmienia się również właściwa pojemność cieplna. Dalsze ogrzewanie będzie wymagało większej/mniejszej ilości ciepła.

Ciepło właściwe charakteryzuje nie tylko proces nagrzewania stali lub materiałów kompozytowych, ale również ich chłodzenie. Każdy materiał po schłodzeniu wydziela pewną ilość ciepła i/lub energii. Właściwa pojemność cieplna pozwala obliczyć, ile ciepła zostanie uzyskane, gdy jeden kilogram metalu ostygnie o jeden stopień. Na wymianę ciepła wpływa obszar chłodzonego materiału, obecność / brak dodatkowej wentylacji.

Jak obliczana jest właściwa pojemność cieplna?

Rachunkowość ciepło właściwe częściej w skali Kelvina. Ale tylko dzięki różnicy w punkcie odniesienia wskaźnik można przeliczyć na stopnie Celsjusza.

Parametr ciepła właściwego określa ilość paliwa potrzebną do podgrzania części do danego punktu. Zależy to od rodzaju i gatunku stali. Stop wysokostopowy ma wyższą wartość parametru w tej samej temperaturze. Stale niskostopowe i węglowe - mniej.

Przykład:

Dla porównania stal G13 ma pojemność cieplną 0,520 kJ/(kg*st) w temperaturze 100°C. Stop ten jest wysokostopowy, to znaczy zawiera więcej chromu, niklu, krzemu i innych dodatkowych pierwiastków. Gatunek stali węglowej 20 w podobnej temperaturze ma ciepło właściwe 0,460 kJ/(kg*stopnie).

Zatem właściwa pojemność cieplna zależy nie tylko od temperatury, ale także od rodzaju stali. Stale wysokostopowe są mniej odporne na pękanie i mniej spawalne. Zwiększa się ogniotrwałość takich materiałów. Te wskaźniki mają bezpośredni wpływ na to, które wykonane są z różnych gatunków stali. Stabilność, lekkość, wytrzymałość to najważniejsze kryteria, które określa jakość takiego stopu.

W tabelach można zaobserwować wskaźniki pojemności cieplnej właściwej stali wysokostopowych G13 i R18 oraz szeregu stopów niskostopowych. Zakresy temperatur - 50:650oС.

Żeliwo to połączenie żelaza i węgla. Do głównych właściwości należą masa, kształt, objętość i rozmieszczenie zanieczyszczeń grafitowych. W stanie równowagi termodynamicznej strukturę stopów żelazo-węgiel można opisać wykresem. W trakcie modyfikacji składu zmienia się:

Temperatura eutektyczna (o C) T \u003d 1135 + 5 * Si - 35 * P - 2 * Mn + 4 * Cr;
nasycenie eutektyki węglem (%) С = 4,3 - 0,3*(Si+P) - 0,04*Ni - 0,07*Cr;
temperatura przemiany eutektoidalnej (o C) T = 723 + 20*Si + 8*Cr - 30*Ni - 10*Cu - 20*Mn;
nasycenie eutektoidy węglem (%) C = 0,8 - 0,15 * Si - 0,8 * Ni - 0,05 * (Cr + Mn).

Rozmieszczenie punktów krytycznych zależy od stopnia nagrzania – w przypadku chłodzenia przesuwają się one nieznacznie w dół. Najdokładniejsze proste formuły zostały ustalone dla przytłaczającej liczby , która nie zawiera składników stopowych:

Nasycenie eutektyki węglem C = 4,3 – 0,3*(Si+P);
nasycenie eutektoidy węglem C = 0,8 - 0,15 * Si.

Wpływ związków na strukturę można zobaczyć w tabeli 1. Współczynniki określające warunkowy efekt grafityzacji można brać pod uwagę tylko w obecności (C) (ok. 3%) i krzemu (Si) (ok. 2%). ).

Tabela 1. Orientacyjny wpływ pierwiastków na strukturę żeliwa

Elementy				Względne działanie grafityzujące
		Na głównej masie metalowej	Na graficie	Po zestaleniu	w stanie stałym
		Redukcja perlitu
		Redukcja perlitu	Zwiększanie liczby i konsolidacja		+0,2 do +0,5
Mangan	ponad 0,8 ponad 1,0	Perlit szlifierski Powstawanie siarczku manganu	Słabe miażdżenie To samo, ale mniej		-0,2 do +0,5
		Powstawanie siarczku manganu	To samo, ale mniej		-0,2 do +0,5
		Tworzenie siarczków	Redukcja ilości
		Perlit szlifierski	Zwiększenie ilości i słabe mielenie		+4 do -0,2
		Perlit szlifierski	Zmniejszenie ilości i słabe mielenie		-1,2 do -3,0
		Nie ma wpływu	Nie zainstalowany		+0,3 do -0,2
Molibden		Perlit szlifierski. Tworzenie struktury igły			-0,5 do -1,5
		Perlit szlifierski	Redukcja ilości. Znaczące zmiażdżenie
Aluminium		Redukcja perlitu	Zwiększanie liczby i konsolidacja
Cer i magnez			Sferoidynizacja

Właściwości fizyczne i mechaniczne

Najważniejsze wskaźniki właściwości fizykomechanicznych mikrostruktury żeliwa zawiera tabela. 2, właściwości fizyczne - w tabeli. 3. Określone w trzeciej tabeli. ciężar właściwy może się znacznie wahać z powodu wahań objętości połączonego węgla i zmian liczby porów. Ciężar właściwy żeliwa w momencie jego topienia wynosi 7 ± 0,1 g / cm3. Przy dodawaniu różnych prostych zanieczyszczeń zmniejsza się. Na współczynnik rozszerzalności cieplnej wskazany w tabeli 3 wpływa struktura żeliwa.

Silny nieodwracalny wzrost objętości występuje w przypadku zmiany temperatury, przy której następuje równowagowe przejście fazowe w układzie fizycznym. Wskaźnik może sięgać 30%, ale często nie przekracza 3% po podgrzaniu do 500°C. Wzrost objętości ułatwiają składniki tworzące grafity, a przeszkadzają składniki tworzące węgliki, a także powłoka odlewu żelazo przez emaliowanie, metalizację i galwanizację.

Tabela 2. Właściwości fizyczne i mechaniczne elementów konstrukcyjnych żeliwa niestopowego

Element konstrukcyjny

Ciężar właściwy G/cm 3

Współczynnik termicznej rozszerzalności liniowej a*10 - w 1/o C w temperaturach 20 -100 o C

Pojemność cieplna w cal / G * o C w temperaturze w o C

Przewodność cieplna w cal / cm * s około C

Opór elektryczny w µΩ 9 cm

Wytrzymałość na rozciąganie σ w kg / mm 2

Wydłużenie σ w %

Twardość HB

austenit

Cementyt

Właściwości termiczne

Wskaźnik pojemności cieplnej żeliwa o określonym składzie można ustalić zgodnie z prawem mieszania, korzystając z informacji podanych w tabeli 2. Może on wynosić 0,00018 kcal/(g o C), gdy temperatura przekroczy próg przejścia fazowego, do temperatura topnienia. Po przekroczeniu temperatury topnienia - 0,00023 ± 0,00003 kcal/(g o C). Efekt cieplny podczas krzepnięcia wynosi 0,055 ± 0,005 kcal/g, a w przypadku rozkładu eutektoidalnego austenitu określa go objętość zawartego perlitu i może osiągnąć 0,0215 ± 0,0015 kcal/g przy stężeniu eutektoidalnym 0,8% C ul.

Pojemność cieplną na jednostkę objętości tej substancji można wykorzystać do obliczeń w powiększeniu: dla żeliwa w stanie stałym - około 0,001 kcal/cm 3 o C, a w stanie ciekłym - 0,0015 kcal/cm 3 o C.

Przewodności cieplnej nie można ustalić na podstawie prawa mieszania; wskazane w tabeli. 2, jego wskaźniki dla pierwiastków, wraz ze wzrostem ich rozmiarów w układach rozproszonych, maleją. Typowe wskaźniki przewodności cieplnej przedstawiono w tabeli. 3. Rolę składników zawartych w żeliwie w zmianie przewodności cieplnej widać w odchyleniach poziomu grafityzacji. Przewodność cieplna żelaza spada wraz ze wzrostem objętości różnych zawartych w nim dodatków.

Żeliwo w stanie stopionym ma przewodność cieplną około 0,04 cal/cm s o C.
Stosując rozszerzone obliczenia, przewodność cieplną żeliwa w stanie stałym przyrównuje się do jego przewodności cieplnej, a w stanie stopionym - do 0,3 mm 2 / s.

Tabela 3. Typowe właściwości fizyczneżeliwo

typ żeliwny				Uwaga, wraz ze wzrostem temperatury: „+” – wzrosty; "-" - idzie w dół
Ciężar właściwy G/cm 3
Współczynnik rozszerzalności cieplnej liniowej a 10 - w 1 / o C, w temperaturach 20-100 o C
Rzeczywisty skurcz w %
Przewodność cieplna w cal/cm sec o C
Lepkość dynamiczna w temperaturze likwidus dyn s/cm 2
Napięcie powierzchniowe w dynach / cm 2
Rezystancja elektryczna w Mk om cm
Pojemność cieplna w cal/G o C
Siła przymusu w e
Magnetyzm szczątkowy w gs

Właściwości hydrodynamiczne

Wskaźniki lepkości bezwzględnej można znaleźć w tabeli. 4. Lepkość ma tendencję do zmniejszania się wraz ze wzrostem udziału, a także w przypadku spadku udziału siarki i dodatków pochodzenia niemetalicznego, ze względu na wskaźniki temperatury.

Spadek lepkości i stosunek temperatur bezwzględnych eksperymentu do momentu krzepnięcia są wprost proporcjonalne. Podczas zmiany temperatury początku krzepnięcia lepkość gwałtownie wzrasta.

Dane dotyczące napięcia powierzchniowego żeliwa do obliczeń gruboziarnistych można zaczerpnąć z tabeli 3. Wzrasta ono wraz ze spadkiem udziału węgla i zmienia się szybko, gdy do składu dodaje się składniki pochodzenia niemetalicznego.

Aby określić charakterystykę elektryczną, możesz użyć prawa Kurnakowa. Przybliżone wartości zanieczyszczeń można znaleźć w tabeli. 2, a konkretnie żeliwo - w tabeli. 3. Wpływ przychodzących komponentów na opór elektryczny solidny warunkowo można umieścić w następującej kolejności, w kolejności malejącej: (Si), mangan (Mn), (Cr), (Ni), (Co).

Tabela 4. Współczynniki lepkości żeliwa

Temperatura w o C	Współczynnik lepkości w (dyn s / cm 2) żeliwo z zawartością węgla w%
Żeliwo zmienia kolor na biały
Żeliwo szare

Właściwości mechaniczne

Charakterystyka statystyczna. Wytrzymałość na rozciąganie (próg naprężeń mechanicznych) żeliwa można obliczyć w sposób jakościowy na podstawie jego struktury według wskaźników wskazanych w tabeli 2. Wytrzymałość elementów wchodzących w skład struktury żeliwa wzrasta wraz ze wzrostem ich ważone rozmiary w systemach rozproszonych. Największy wpływ na próg naprężeń mechanicznych ma struktura, liczba, objętość i położenie składników grafitu; struktura całkowitej masy metalu nie jest tak ważna.

Maksymalny spadek wytrzymałości obserwuje się podczas umieszczania elementów grafitowych przypominających łańcuch, które powodują, że struktura metalu nie jest tak ciągła. Maksymalne wskaźniki wytrzymałości metalu podaje sferoidalna struktura grafitu. Wraz ze wzrostem temperatury procesu testowego próg naprężeń mechanicznych w zasadzie nie zmienia się do 400°C (w zakresie od 100 do 200°C wytrzymałość nieznacznie maleje, w granicach 10 - 15% ). Po pokonaniu wskaźnika 400 ° C rejestrowana jest stała utrata wskaźników progowych naprężeń mechanicznych.

Charakterystyki plastyczności są określone przez strukturę całkowitej masy metalu (według wskaźników podanych w tabeli 2), ale jeszcze bardziej - przez formę zanieczyszczeń grafitowych. Jeśli kształt jest sferoidalny, wydłużenie może sięgać nawet 30%. W żeliwie szarym takie wydłużenie prawie nigdy nie osiąga nawet jednej dziesiątej procenta. Wydłużenia w kalcynowanym żeliwie szarym (ferrytycznym) mogą wynosić około 1,5%.

Sprężystość jest w dużej mierze zdeterminowana przez strukturę grafitu. Nie zmienia się on w procesie oddziaływania termicznego na żeliwo, jeśli nie dokonano zmian w postaci zanieczyszczeń grafitowych. Próby zginania wykazują udział odkształceń sprężystych równy 50 - 80% całkowitego odkształcenia.

Pełzania żeliwa nie należy mylić z przypadkiem wzrostu (nieodwracalny wzrost jego objętości). Żeliwo, które nie zawiera składników stopowych, po nagrzaniu powyżej 550°C charakteryzuje się odkształceniami trwałymi, w zależności od jego wzrostu, przeważającymi nad odkształceniami dopuszczalnymi przy określaniu pełzania. Jeżeli jego prędkość wynosi 0,00001% na godzinę, to przez 1000 godzin przy obciążeniu 3 kg / mm 2 żeliwo szare bez składników stopowych wykazuje stabilność w temperaturach w granicach 400 ° C, a żeliwo zawierające składniki stopowe - do 500 ° C. Wzrost odporności na pełzanie można osiągnąć stosując żeliwo austenityczne, a także żeliwo z dodatkiem molibdenu lub ze zwiększoną obecnością niklu i chromu.

Jeśli w żeliwie występują dodatki w postaci grafitu, to jego moduł sprężystości będzie tylko warunkowy. Wskaźnik ten nie jest zdeterminowany strukturą masy metalu i charakteryzuje się proporcją dodatków grafitu i ich strukturą: zmniejsza się wraz ze wzrostem udziału dodatków grafitu i spadkiem ich podobieństwa do struktury kulistej .

Udarność nie jest w pełni dokładną cechą cech dynamicznych. Rośnie wraz ze wzrostem wtrąceń ferrytowych, w przypadku spadku wtrąceń grafitu, a także gdy struktura składnika grafitu jest jak najbardziej zbliżona do sferycznej. Przy nierównomiernym okresie obciążenia granica zmęczenia osiąga maksimum ze względu na wzrost naprężeń występujących w kierunku przyłożenia obciążenia. Granica zmęczenia wzrasta wraz ze wzrostem progu naprężeń mechanicznych i powtarzalności obciążenia.

Właściwości technologiczne

O płynności decydują właściwości metaliczne i struktura. Często zależy to od długości wypełnianego odlewu i wzrasta wraz ze spadkiem lepkości, wzrostem przegrzania (jednak na płynność najbardziej wpływa przegrzanie powyżej temperatury krzepnięcia), skróceniem okresu krzepnięcia i jest określane przez utajone ciepło topnienia i pojemność cieplna, wyrażone objętościowo.

Właściwości chemiczne

Stopień odporności na utlenianie wynika ze struktury żeliwa i środowisko (skład chemiczny, temperatura i jej przebieg). Elementy tworzące żeliwo mają potencjał elektrodowy. Zmniejszając tę ​​wartość można je ułożyć w następującej kolejności: grafit (węglik żelaza), podwójny lub potrójny fosforek eutektyczny - tlenowiec.

Napięcie między grafitem a tlenkiem (ferrytem) wynosi 0,56 wolta. Stopień odporności na korozję maleje wraz ze wzrostem poziomu dyspersji składników składowych. Jednak zbytnie obniżenie rozdrobnienia węglika żelaza obniża stopień odporności na utlenianie. Składniki stopowe wpływają na odporność żeliwa na utlenianie oraz ich wpływ na skład strukturalny. Nadmierną odporność na procesy utleniania obserwuje się w odlewach żeliwnych z zachowaną skorupą po.

α , specyficzna pojemność cieplna Z i przewodnictwo cieplne λ zależą od składu i struktury żeliwa, a także od temperatury. Dlatego ich wartości podane są w odpowiednim zakresie temperatur. Wraz ze wzrostem wartości temperatury α oraz Z zwykle wzrastają i λ zmniejsza się (tab. 1).

Współczynnik rozszerzalności liniowej α i ciepło właściwe c rzeczywiste struktury niejednorodne, w tym żeliwo, można określić za pomocą reguły mieszania:

gdzie x 1, x 2, ..., x n - α lub c elementy konstrukcyjne (tab. 2);
a 1 , a 2 , ..., a n- ich zawartość ilościową.

Przewodność cieplna stopów i mieszanin, w przeciwieństwie do współczynnika α i pojemność cieplna c nie może być określona przez regułę mieszania. Wpływ poszczególnych elementów na przewodność cieplną można ustalić tylko w przybliżeniu na podstawie obliczeń.

Na współczynnik α i ciepło właściwe Z wpływa głównie na skład żeliwa i przewodność cieplną λ - stopień grafityzacji, rozproszenie struktury, wtrącenia niemetaliczne itp.

Współczynnik rozszerzalności liniowej determinuje nie tylko zmiany wymiarów w zależności od temperatury, ale także naprężenia powstające w odlewach. Zmniejszać α jest przydatny z tych stanowisk i ułatwia uzyskanie wysokiej jakości odlewów. Natomiast w przypadku łącznego działania części żeliwnych z częściami wykonanymi ze stopów metali nieżelaznych lub innych materiałów o wyższym współczynniku rozszerzalności liniowej, należy dążyć do zwiększenia wartości α do żeliwa.

Pojemność cieplna i przewodność cieplna są bardzo ważne do odlewów takich jak rury grzewcze, formy, części agregaty chłodnicze i silniki wewnętrzne spalanie itp., ponieważ decydują o równomierności rozkładu temperatury w odlewach i intensywności odprowadzania ciepła.

W tabeli. 3 przedstawia właściwości termofizyczne żeliw różnych grup.

Tabela 3 Właściwości termofizyczneżeliwo

Żeliwo	α20 100 ∗10 6, 1/°C	c 20 100 , J/(kg∗°C)	c 20 1000 , J/(kg∗°C)	λ 20 100 , W/(m∗°C)
Szary z grafitem płytkowym (GOST 1412-85):
MF10-MF18	10-11	502-544	586-628	46,0-54,4
MF20-MF30	10-11	502-544	586-628	41,8-50,2
MF35	11,5-12,0	502-544	628-670	37,6-46,0
Wysoka wytrzymałość (GOST 7293-85):
HF 35-HF 45	11,5-12,5	460-502	586-628	37,6-46,0
HF 60-HF 80	10-11	502-523	628-670	33,5-41,9
HF 100	9-10	523-565	628-670	29,3-37,6
Plastyczny (GOST 7769-82):
30-6/Kcz 37-12	10,5-11,0	460-511	586-628	54,4-62,8
KCh 45-5/KCh 65-3	10,3-10,8	527-544	628-670	50,2-54,4
Stop (GOST 7769-82)
nikiel ChN20D2Sh	17-19	—	460-502	17,4
z 35-37% Ni	1,5-2,5	—	—	—
chromowy:
CH16	—	—	—	32,5 *1
CH22	—	—	—	25,5 *1
CH28	9-10	—	—	17,4 *1
CH32	9-10	—	—	19,8 *1
krzemionkowy:
CHS5	14-17 *2	—	—	21,0 *3
ChS15, ChS17	4,7 *1	—	—	10,5
aluminium:
ChYu22Sh	17,5 *1	—	—	15,1-28,0 *3
CHJ30	22-23 *2	—	—	—
*1 Między 20-200°C.
*2 Między 20-900°C.
*3 Między 20-500°C.

Współczynnik rozszerzalności liniowej α

Współczynnik rozszerzalności liniowej α . Największy wpływ na stosunek α wywiera węgiel, zwłaszcza w stanie związanym. Jeden procent węgla odpowiada około 5 razy duża ilość cementyt niż grafit. Dlatego grafityzacja elementów (Si, Al, Ti, Ni, Cu itp.) wzrost i anty-szczepienie (Cr, V, W, Mo, Mn itp.) zmniejszyć współczynnik rozszerzalności liniowej,

najwyższa wartość α Różnią się żeliwa austenityczne niklowe, a także ferrytyczne żeliwa aluminiowe typu żeliwnego i piroferalnego. Dlatego przy odpowiednio wysokiej zawartości Ni, Cu, Mn oznaczający α ; gwałtownie wzrasta. Jednak z treścią Ni>20% α zmniejsza się: i osiąga minimum przy 35-37% Ni. Kształt grafitu znacząco wpływa na współczynnik rozszerzalności liniowej tylko w niskich temperaturach; α żeliwo sferoidalne z grafitem sferoidalnym jest nieco wyższe niż α żeliwo z grafitem płytkowym.

Ciepło właściwe żeliwa

Ciepło właściwe żeliwa, podobnie jak żeliwa, wzrasta wraz ze wzrostem temperatury (patrz tabela 2) i charakteryzuje się gwałtownym wzrostem podczas przemian fazowych Fe α → Fe λ ; następnie ciepło właściwe żeliwo gwałtownie spada, ale ponownie wzrasta wraz z dalszym wzrostem temperatury.

Grafityzacja obniża właściwą pojemność cieplną żeliwa; stąd z białego; żeliwo jest nieco wyższe niż żeliwo szare i żeliwo o wysokiej wytrzymałości (patrz tabela 4).

Przewodność cieplna żeliwa.

Przewodność cieplna żeliwa jest większa niż innych właściwości fizyczne, zależy od struktury, jej rozproszenia i najmniejszych zanieczyszczeń, czyli jest właściwością wrażliwą na strukturę.

Grafityzacja zwiększa przewodność cieplną; w związku z tym zwiększają się pierwiastki zwiększające stopień grafityzacji i wielkość grafitu, a maleją pierwiastki zapobiegające grafityzacji i zwiększające dyspersję składników strukturalnych. Wskazany efekt grafityzacji jest mniejszy dla grafitu sferoidalnego (patrz Tabela 4).

Kształt grafitu, jego wytrącanie i rozmieszczenie mają również wpływ na przewodność cieplną. Na przykład żeliwo sferoidalne ma niższą przewodność cieplną niż żeliwo szare. Przewodność cieplna żeliwa o zwartym graficie (CVG) jest wyższa niż żeliwa o zwartym graficie i jest bliska λ żeliwo szare z grafitem płytkowym.

Żeliwa wysokostopowe charakteryzują się z reguły niższą przewodnością cieplną niż zwykłe.