Metall idishlarning issiqlik quvvatini hisoblash tamoyillari batareyalar va vannalar uchun qo'llaniladi.

Cho'yan batareyasi uzoqroq soviydi.

Yana bir bor e'tiboringizni ob'ektning sovutish tezligi to'g'ridan-to'g'ri u tayyorlangan materialning massasi va solishtirma issiqligiga bog'liqligiga qaratmoqchiman. Issiqlik sig'imi va issiqlik o'tkazuvchanligini aralashtirmang!

Cho'yan batareyasi alyuminiydan uch baravar og'irroqdir. Shuning uchun, bor yuqori issiqlik sig'imi 2,5 marta.

Ko'pincha savol tug'iladi: nima uchun quyma temir batareyalar po'latdan ko'ra uzoqroq soviydi?

Va o'ziga xos issiqlik quvvatlari - quyma temir uchun 540 J / (kg * K) va po'lat uchun 460 J / (kg * K) - nisbatan kam farq qiladi (15%). Va butun sir - katta darajada - quyma temir batareyalarning sezilarli darajada kattaroq massasida yotadi.

Batareya qismining og'irligi:

Agar biz bir xil massadagi ikkita batareyani - po'lat va quyma temirdan yasalgan batareyani solishtirsak, u holda bir xil isitish haroratida quyma temir batareya issiqlikni 15% ga ko'proq ushlab turadi.

Quyma temir vanna issiqlikni saqlaydi.

Cho'yan vannasi:

Chelik vanna:

Ya'ni, quyma temir vannada 1 daraja sovutish paytida chiqarilgan issiqlik miqdori po'lat hammomga qaraganda 2,5 baravar ko'pdir (bizning misolimizda).

Hammom suvining issiqlik sig'imi:

Bundan kelib chiqadiki, harorat issiq suv Xona haroratida (20 daraja) hammomga quyilgan (40 daraja) po'lat hammom uchun 1 daraja va quyma temir hammom uchun 2,5 daraja tushadi.

Metall idishlar fizik nazarida

Metall idishlar mavzusiga qaytsak, jarayonlar fizikasini raqamlar bilan ko'rsataman.

Issiqlik o'tkazuvchanligi.

Issiqlik o'tkazuvchanligi son jihatidan birlik harorat gradientida vaqt birligi (sek) uchun birlik maydoni (kv.m) orqali o'tadigan issiqlik miqdori (J) ga teng.

Ma'lumotnomadan issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsientlari:

Xulosa: quyma temir issiqlikni sekin taqsimlaydi. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, quyma temir idishdagi go'sht issiqlikning bir tekis taqsimlanishi tufayli (shu jumladan) yonmaydi.

Vaziyat tabiatda barbekyu pishirishda o'xshash. Go'shtni ko'mirda pishirish bo'laklarni pishirishga imkon beradi. Ochiq olovda pishirish go'sht bo'laklarining tashqi qismini qaynatadi, ichi esa xom holda qoladi.

Issiqlik quvvati.

Issiqlik sig'imi son jihatidan uning haroratini bir birlikka (K) o'zgartirish uchun o'tkazilishi kerak bo'lgan issiqlik miqdoriga (J) teng.

Maxsus issiqlik.

Maxsus issiqlik sig'imi - moddaning harorati birlik haroratga (K) o'zgarishi uchun uning birlik massasiga (kg) o'tkazilishi kerak bo'lgan issiqlik miqdori (J).

Boshqacha qilib aytganda, metall idishning issiqlik sig'imini hisoblash uchun - kerakli haroratgacha qizdirilgan idishda qancha issiqlik energiyasi bo'ladi - idishning massasini (kg) o'ziga xos issiqlik sig'imiga ko'paytirish kerak. u ishlab chiqarilgan metall (J / (kg * K)).

Qo'llanmadagi o'ziga xos issiqlik qiymatlari:

Maxsus issiqlik quvvati po'latning xususiyatlarini aniqlaydigan muhim parametrdir. Bir kilogramm qotishmani 1 daraja isitish uchun sarflanishi kerak bo'lgan issiqlik miqdori ko'rsatilgan. Issiqlik sig'imi po'latning turli xil xususiyatlaridan ta'sirlanadi, bu ayniqsa qachon muhimdir

ostida o'ziga xos issiqlik Chelik bir kilogramm moddaning haroratini aniq bir darajaga oshirish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdorini bildiradi. Selsiy va Kelvin shkalalaridan bir xilda foydalanish mumkin.

Issiqlik quvvatiga ko'plab omillar ta'sir qiladi:

• qizdirilgan moddaning yig'ilish holati;
• Atmosfera bosimi;
• isitish usuli;
• po'lat turi.

Xususan, yuqori qotishma po'latlar ko'p miqdorda uglerodni o'z ichiga oladi va o'tga chidamli. Shunga ko'ra, bir darajaga qizdirish uchun standart 460 J / (kg * K) dan ko'proq issiqlik talab qilinadi. Kam qotishma po'latlar tezroq va osonroq qiziydi. Korroziyaga qarshi ishlov berish bilan o'tga chidamli materiallarni isitish uchun maksimal issiqlik va energiya kerak bo'ladi.

Issiqlik quvvatini hisoblash har bir alohida holat uchun amalga oshiriladi. Shuni ham hisobga olish kerakki, qizdirilgan moddaning harorati oshishi bilan uning issiqlik sig'imi o'zgaradi.

Po'latdan, quyma temirdan, kompozit materiallardan tayyorlangan qismlarni induksion qattiqlashtirish yoki chiniqtirishda o'ziga xos issiqlik sig'imi muhim ahamiyatga ega. Mahsulot harorati ma'lum darajaga ko'tarilganda, strukturada faza o'zgarishlari sodir bo'ladi va shunga mos ravishda o'ziga xos issiqlik sig'imi ham o'zgaradi. Keyinchalik isitish uchun ko'proq/kichikroq hajmdagi issiqlik kerak bo'ladi.

Maxsus issiqlik quvvati nafaqat po'lat yoki kompozit materiallarni isitish jarayonini, balki ularni sovutishni ham tavsiflaydi. Har bir material sovutilganda ma'lum miqdorda issiqlik va / yoki energiya chiqaradi. Maxsus issiqlik sig'imi bir kilogramm metall bir darajaga soviganida qancha issiqlik olinishini hisoblash imkonini beradi. Issiqlik o'tkazuvchanligiga sovutilgan materialning maydoni, qo'shimcha shamollatish mavjudligi / yo'qligi ta'sir qiladi.

Maxsus issiqlik sig'imi qanday hisoblanadi?

Hisoblash o'ziga xos issiqlik Kelvin shkalasida ko'proq. Ammo faqat mos yozuvlar nuqtasidagi farq tufayli indikatorni Selsiy gradusiga aylantirish mumkin.

Maxsus issiqlik parametri qismni ma'lum bir nuqtaga isitish uchun zarur bo'lgan yoqilg'i miqdorini aniqlaydi. Bu po'latning turiga va sinfiga bog'liq. Yuqori qotishma qotishma bir xil haroratda yuqori parametr qiymatiga ega. Kam qotishma va karbonli po'latlar - kamroq.

Misol:

Taqqoslash uchun, G13 po'lati 100 ° S haroratda 0,520 kJ / (kg * deg) issiqlik quvvatiga ega. Ushbu qotishma yuqori darajada qotishma hisoblanadi, ya'ni uning tarkibida ko'proq xrom, nikel, kremniy va boshqa qo'shimcha elementlar mavjud. Xuddi shunday haroratda 20-toifali uglerodli po'lat 0,460 kJ / (kg * deg) o'ziga xos issiqlik quvvatiga ega.

Shunday qilib, o'ziga xos issiqlik quvvati nafaqat haroratga, balki po'lat turiga ham bog'liq. Yuqori qotishma po'latlar yorilishga kamroq chidamli va kamroq payvandlanadi. Bunday materiallarning refrakterligi ortadi. Ushbu ko'rsatkichlar turli xil po'latdan yasalgan po'latlarga bevosita ta'sir qiladi. Barqarorlik, yengillik, kuch - bunday qotishma sifati bilan belgilanadigan eng muhim mezonlar.

Jadvallarda G13 va R18 yuqori qotishma po'latlarning o'ziga xos issiqlik sig'imi ko'rsatkichlarini, shuningdek, bir qator past qotishma qotishmalarini kuzatish mumkin. Harorat diapazonlari - 50:650oS.

Quyma temir temir va uglerod birikmasidir. Asosiy xususiyatlar orasida grafit aralashmalarining massasi, shakli, hajmi va joylashuvi mavjud. Termodinamik muvozanat holatida temir-uglerod qotishmalarining tuzilishini diagramma orqali tasvirlash mumkin. Tarkibni o'zgartirish paytida quyidagilar o'zgaradi:

Evtektik harorat (o C) T \u003d 1135 + 5 * Si - 35 * P - 2 * Mn + 4 * Cr;
evtektikaning uglerod bilan to'yinganligi (%) S = 4,3 - 0,3*(Si+P) - 0,04*Ni - 0,07*Cr;
evtekoid transformatsiya harorati (o C) T = 723 + 20*Si + 8*Cr - 30*Ni - 10*Cu - 20*Mn;
evtekoidning uglerod bilan to'yinganligi (%) C = 0,8 - 0,15 * Si - 0,8 * Ni - 0,05 * (Cr + Mn).

Kritik nuqtalarni joylashtirish isitish darajasiga bog'liq - sovutish holatida ular biroz pastga siljiydi. Eng aniq oddiy formulalar qotishma tarkibiy qismlarni o'z ichiga olmaydigan ko'p son uchun yaratilgan:

Evtektikaning uglerod bilan to'yinganligi C = 4,3 - 0,3*(Si+P);
evtekoidning uglerod bilan to'yinganligi C = 0,8 - 0,15 * Si.

Birikmalarning strukturaga ta'sirini 1-jadvalda ko'rish mumkin.Shartli grafitlash effektini aniqlovchi koeffitsientlarni faqat (C) (taxminan 3%) va kremniy (Si) (taxminan 2%) mavjud bo'lganda hisobga olish mumkin. ).

Jadval 1. Elementlarning quyma temir tuzilishiga taxminiy ta'siri

Elementlar				Nisbiy grafitlash harakati
		Asosiy metall massasida	Grafit ustida	Qattiqlashganda	qattiq holatda
		Perlitni kamaytirish
		Perlitni kamaytirish	Raqamni ko'paytirish va konsolidatsiya qilish		+0,2 dan +0,5 gacha
Marganets	0,8 dan yuqori 1,0 dan ortiq	Perlitni maydalash Marganets sulfidining hosil bo'lishi	Zaif maydalash Xuddi shunday, lekin kamroq		-0,2 dan +0,5 gacha
		Marganets sulfidining hosil bo'lishi	Xuddi shunday, lekin kamroq		-0,2 dan +0,5 gacha
		Sulfid hosil bo'lishi	Miqdorni kamaytirish
		Perlitni maydalash	Miqdorini oshirish va zaif silliqlash		+4 dan -0,2 gacha
		Perlitni maydalash	Miqdorni kamaytirish va zaif silliqlash		-1,2 dan -3,0 gacha
		Ta'sir qilmaydi	Oʻrnatilmagan		+0,3 dan -0,2 gacha
Molibden		Perlitni maydalash. Igna tuzilishi shakllanishi			-0,5 dan -1,5 gacha
		Perlitni maydalash	Miqdorni kamaytirish. Muhim maydalash
alyuminiy		Perlitni kamaytirish	Raqamni ko'paytirish va konsolidatsiya qilish
Seriy va magniy			Sferoidizatsiya

Fizikaviy va mexanik xususiyatlar

Quyma temir mikroyapısining fizik-mexanik xususiyatlarining eng muhim ko'rsatkichlarini Jadvalda topish mumkin. 2, jismoniy xususiyatlar - jadvalda. 3. 3-jadvalda ko'rsatilgan. o'ziga xos tortishish birlashgan uglerod hajmining o'zgarishi va teshiklar sonining o'zgarishi tufayli juda o'zgarishi mumkin. Quyma temirning erish paytidagi o'ziga xos og'irligi 7 ± 0,1 g / sm 3 ni tashkil qiladi. Turli xil oddiy aralashmalarni qo'shganda u kamayadi. 3-jadvalda ko'rsatilgan termal kengayish koeffitsientiga quyma temirning tuzilishi ta'sir qiladi.

Hajmining kuchli qaytarilmas o'sishi harorat o'zgarishida sodir bo'ladi, bunda jismoniy tizimda muvozanat fazasi o'tishi sodir bo'ladi. Ko'rsatkich 30% ga yetishi mumkin, lekin ko'pincha u 500 ° C ga qizdirilganda 3% dan oshmaydi. Hajmining o'sishiga grafitlarni hosil qiluvchi komponentlar yordam beradi va karbidlarni hosil qiluvchi komponentlar aralashadi, shuningdek, quyma qoplamasi. emallash, metalllashtirish va galvanizatsiya yo'li bilan temir.

Jadval 2. Qotishtirilmagan quyma temirning strukturaviy komponentlarining fizik-mexanik xususiyatlari

Strukturaviy komponent

O'ziga xos tortishish G/sm 3

Termal chiziqli kengayish koeffitsienti a * 10 - 20 -100 o C haroratda 1 / o C da

Kal / G * o C dagi issiqlik sig'imi o C haroratda

Issiqlik o'tkazuvchanligi taxminan C cal / sm * sek

Elektr qarshiligi mkŌ 9 sm

Kuchlanish kuchi s kg / mm 2 da

Uzayish s % da

Qattiqlik HB

ostenit

Sementit

Issiqlik xususiyatlari

Muayyan tarkibdagi quyma temirning issiqlik sig'imi indeksi 2-jadvalda keltirilgan ma'lumotlardan foydalangan holda aralashtirish qonuniga muvofiq o'rnatilishi mumkin. Harorat fazaga o'tish chegarasidan oshib ketganda 0,00018 kkal / (g o C) ga teng bo'lishi mumkin. erish harorati. Erish nuqtasini yengib chiqqandan so'ng - 0,00023 ± 0,00003 kkal/(g o C). Qattiqlashuv paytida issiqlik effekti 0,055 ± 0,005 kkal / g ni tashkil qiladi va ostenitning evtekoid parchalanishida u kiritilgan perlit hajmi bilan belgilanadi va evtekoid konsentratsiyasi 0,8% C da 0,0215 ± 0,0015 kkal / g ga yetishi mumkin. st.

Ushbu moddaning birlik hajmidagi issiqlik quvvati kattalashtirilgan hisob-kitoblar uchun ishlatilishi mumkin: quyma temir uchun qattiq holatda - taxminan 0,001 kkal / sm 3 o S va suyuq holatda - 0,0015 kkal / sm 3 o S.

Issiqlik o'tkazuvchanligini aralashtirish qonuni bilan belgilash mumkin emas; jadvalda ko'rsatilgan. 2, elementlar uchun uning ko'rsatkichlari, dispers tizimlarda ularning o'lchamlari ortishi bilan kamayadi. Issiqlik o'tkazuvchanligining odatiy ko'rsatkichlari jadvalda ko'rsatilgan. 3. Issiqlik o'tkazuvchanligini o'zgartirishda cho'yan tarkibiga kiruvchi komponentlarning rolini grafitlanish darajasidagi og'ishlarda ko'rish mumkin. Temirning issiqlik o'tkazuvchanligi unga kiritilgan turli qo'shimchalar hajmining oshishi bilan kamayadi.

Erigan holatda quyma temirning issiqlik o'tkazuvchanligi taxminan 0,04 kal/sm s o C ni tashkil qiladi.
Kattalashtirilgan hisob-kitoblar yordamida quyma temirning qattiq holatda issiqlik o'tkazuvchanligi uning issiqlik o'tkazuvchanligiga, eritilgan holatda esa - 0,3 mm 2 / s ga tenglashtiriladi.

Jadval 3. Odatda jismoniy xususiyatlar quyma temir

quyma temir turi				E'tibor bering, harorat oshishi bilan: "+" - ortadi; "-" - pastga tushadi
O'ziga xos tortishish G/sm 3
Termal chiziqli kengayish koeffitsienti a 10 - 1 / o C, 20-100 o C haroratda
Haqiqiy qisqarish%
Kal/sm sek o C da issiqlik o'tkazuvchanligi
Suyuqlanish haroratida dinamik yopishqoqlik dyn sek/sm 2
Dinlarda sirt tarangligi / sm 2
Mk ohm sm da elektr qarshiligi
Kal/G o C da issiqlik sig'imi
Majburiy kuch e
Gs da doimiy magnitlanish

Gidrodinamik xususiyatlar

Mutlaq yopishqoqlik ko'rsatkichlarini jadvalda topish mumkin. 4. Yopishqoqlik ulushning ortishi bilan, shuningdek, harorat ko'rsatkichlari tufayli oltingugurt va metall bo'lmagan qo'shimchalar qismining kamayishi holatlarida pasayadi.

Yopishqoqlikning pasayishi va tajribaning mutlaq haroratlari va qotib qolish momenti nisbati to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Qattiqlashuvning boshlanishi haroratining o'tish davrida yopishqoqlik tez o'sib boradi.

Dag'al donali hisob-kitoblar uchun quyma temirning sirt tarangligi haqidagi ma'lumotlarni 3-jadvaldan olish mumkin. U uglerod ulushining kamayishi bilan ortadi va kompozitsiyaga metall bo'lmagan kelib chiqishi komponentlari qo'shilganda tez o'zgaradi.

Elektr xususiyatlarini aniqlash uchun siz Kurnakov qonunidan foydalanishingiz mumkin. Nopoklikning taxminiy qiymatlarini jadvalda topish mumkin. 2, va, xususan, quyma temir - jadvalda. 3. Kiruvchi komponentlarning elektr qarshiligiga ta'siri qattiq shartli ravishda quyidagi ketma-ketlikda, kamayish tartibida joylashtirilishi mumkin: (Si), marganets (Mn), (Cr), (Ni), (Co).

Jadval 4. Quyma temirning yopishqoqlik koeffitsientlari

O C da harorat	Yopishqoqlik koeffitsienti (dyne sek / sm 2) uglerod miqdori% bo'lgan quyma temir
Quyma temir oq rangga aylanadi
Quyma temir kul rangga aylanadi

Mexanik xususiyatlar

Statistik xarakteristikalar. Cho'yanning cho'zilish kuchi (mexanik kuchlanish chegarasi) 2-jadvalda ko'rsatilgan ko'rsatkichlar bo'yicha uning tuzilishiga asoslanib, sifatli tarzda hisoblanishi mumkin. Cho'yan tarkibiga kiruvchi komponentlarning mustahkamligi ularning ko'payishi bilan ortadi. dispers tizimlarda vaznli o'lchamlar. Grafit tarkibiy qismlarining tuzilishi, soni, hajmi va joylashuvi mexanik kuchlanish chegarasiga eng katta ta'sir ko'rsatadi; metallning umumiy massasining tuzilishi unchalik muhim emas.

Quvvatning maksimal pasayishi zanjirga o'xshash grafit komponentlarini joylashtirishda kuzatiladi, bu esa metall konstruktsiyani unchalik uzluksiz qiladi. Metallning maksimal quvvat ko'rsatkichlari grafitning sferoid tuzilishi bilan berilgan. Sinov jarayoni haroratining oshishi bilan mexanik kuchlanish chegarasi, umuman olganda, 400 ° C gacha o'zgarmaydi (100 dan 200 ° C gacha, kuch biroz pasayadi, 10 - 15% gacha). ). 400 ° C ko'rsatkichini yengib chiqqandan so'ng, mexanik kuchlanish chegara ko'rsatkichlarining doimiy yo'qolishi qayd etiladi.

Plastisit xususiyatlari metallning umumiy massasining tuzilishi (2-jadvalda keltirilgan ko'rsatkichlar bo'yicha), lekin undan ham muhimroq - grafit aralashmalari shaklida aniqlanadi. Agar shakli sharsimon bo'lsa, u holda uzayishi 30% gacha yetishi mumkin. Kulrang quyma temirda bunday cho'zilish deyarli hech qachon foizning o'ndan biriga ham etib bormaydi. Kalsinlangan kulrang quyma temirda (ferritik) cho'zilishlar taxminan 1,5% bo'lishi mumkin.

Elastiklik, asosan, grafit tuzilishi bilan belgilanadi. Agar grafit aralashmalari shakliga hech qanday o'zgarishlar kiritilmagan bo'lsa, u quyma temirga termal ta'sir qilish jarayonida o'zgarmaydi. Bükme testlari elastik deformatsiyalarning umumiy deformatsiyaning 50 - 80% ga teng nisbatini ko'rsatadi.

Cho'yanning emirilishini o'sish holati bilan aralashtirib yubormaslik kerak (uning hajmining qaytarilmas o'sishi). Tarkibida qotishma komponentlari bo‘lmagan quyma temir 550°S dan yuqori qizdirilganda, o‘sishiga qarab doimiy deformatsiyalari bilan ajralib turadi, bunda emirilishni aniqlashda maqbul deformatsiyalardan ustun turadi. Agar uning tezligi soatiga 0,00001% bo'lsa, u holda 3 kg / mm 2 yukda 1 ming soat davomida qotishma komponentlarsiz kulrang quyma temir 400 ° C haroratda va qotishma komponentlarini o'z ichiga olgan quyma temir - 500 ° gacha barqarorlikni namoyish etadi. C. Supurish qarshiligining ortishi ostenitik quyma temir bilan, shuningdek, molibden qo'shilgan yoki nikel va xromning ko'payishi bilan quyma temir bilan amalga oshirilishi mumkin.

Agar quyma temirda grafit shaklida qo'shimchalar mavjud bo'lsa, unda uning elastiklik moduli faqat shartli bo'ladi. Bu ko'rsatkich metallning asosiy qismining tuzilishi bilan belgilanmaydi va grafit qo'shimchalarining ulushi va ularning tuzilishi bilan tavsiflanadi: grafit qo'shimchalari ulushining ortishi va ularning globulyar tuzilishga o'xshashligining pasayishi bilan kamayadi. .

Ta'sir kuchi dinamik sifatlarning to'liq aniq tavsifi emas. U ferrit qo'shimchalarining ko'payishi bilan, grafit qo'shimchalari kamaygan taqdirda, shuningdek, grafit komponentining tuzilishi sharsimonga imkon qadar o'xshash bo'lganda o'sadi. Yuklashning notekis davri bilan charchoq chegarasi yukni qo'llash yo'nalishida yuzaga keladigan stresslarning kuchayishi tufayli maksimal darajaga etadi. Charchoq chegarasi mexanik kuchlanish chegarasi va yukning takrorlanishining oshishi bilan ortadi.

Texnologik xususiyatlar

Suyuqlik metall xususiyatlari va tuzilishi bilan belgilanadi. Bu ko'pincha to'ldirilgan quyma uzunligiga bog'liq va yopishqoqlikning pasayishi, qizib ketishning ortishi (ammo suyuqlikka eng ko'p quyilish nuqtasidan yuqori qizib ketish ta'sir qiladi), qotib qolish oralig'ining pasayishi bilan ortadi va termoyadroviyning yashirin issiqligi va hajm bilan ifodalangan issiqlik sig'imi.

Kimyoviy xossalari

Oksidlanishga qarshilik darajasi quyma temirning tuzilishiga bog'liq va muhit (Kimyoviy tarkibi, harorat va uning kursi). Quyma temirni tashkil etuvchi elementlar elektrod potentsialiga ega. Bu qiymatni kamaytirish orqali ularni quyidagi ketma-ketlikda joylashtirish mumkin: grafit (temir karbid), ikki yoki uch fosfidli evtektik - oksifer.

Grafit va oksifer (ferrit) orasidagi kuchlanish 0,56 voltni tashkil qiladi. Korroziyaga chidamlilik darajasi tarkibiy qismlarning tarqalish darajasining mos ravishda oshishi bilan kamayadi. Biroq, temir karbidning noziklik darajasini juda ko'p pasaytirish oksidlanishga qarshilik darajasini pasaytiradi. Qotishma tarkibiy qismlari quyma temirning oksidlanishga qarshilik ko'rsatish qobiliyatiga, shuningdek, strukturaviy tarkibga ta'sir qiladi. Oksidlanish jarayonlariga haddan tashqari qarshilik, keyin saqlanib qolgan qobig'i bo'lgan quyma temir quymalarida qayd etiladi.

α , solishtirma issiqlik sig'imi Bilan va issiqlik o'tkazuvchanligi λ quyma temirning tarkibi va tuzilishiga, shuningdek, haroratga bog'liq. Shuning uchun ularning qiymatlari tegishli harorat oralig'ida berilgan. Harorat qiymatlarining oshishi bilan α va Bilan odatda ortadi va λ kamayadi (1-jadval).

Chiziqli kengayish koeffitsienti α va o'ziga xos issiqlik sig'imi c haqiqiy bir hil bo'lmagan tuzilmalar, shu jumladan quyma temir, aralashtirish qoidasi bilan aniqlanishi mumkin:

qayerda x 1, x 2, ..., x n - α yoki c strukturaviy komponentlar (2-jadval);
a 1, a 2, ..., a n- ularning miqdoriy tarkibi.

Koeffitsientdan farqli o'laroq, qotishmalar va aralashmalarning issiqlik o'tkazuvchanligi α va issiqlik sig'imi c aralashtirish qoidasi bilan aniqlash mumkin emas. Alohida elementlarning issiqlik o'tkazuvchanligiga ta'siri faqat hisoblash yo'li bilan aniqlanishi mumkin.

Koeffitsient uchun α va o'ziga xos issiqlik sig'imi Bilan asosan quyma temir tarkibiga va issiqlik o'tkazuvchanligiga ta'sir qiladi λ - grafitlanish darajasi, strukturaning dispersiyasi, metall bo'lmagan qo'shimchalar va boshqalar.

Chiziqli kengayish koeffitsienti nafaqat haroratga qarab o'lchamlarning o'zgarishini, balki quymalarda hosil bo'lgan kuchlanishlarni ham aniqlaydi. Kamaytirish α bu pozitsiyalardan foydalidir va yuqori sifatli quymalarni olish uchun sharoitlarni osonlashtiradi. Ammo quyma temir qismlarni rangli qotishmalardan yoki yuqori chiziqli kengayish koeffitsientiga ega bo'lgan boshqa materiallardan tayyorlangan qismlar bilan birgalikda ishlatishda qiymatni oshirishga harakat qilish kerak. α quyma temir uchun.

Issiqlik sig'imi va issiqlik o'tkazuvchanligi katta ahamiyatga ega isitish quvurlari, qoliplar, qismlar kabi quyma uchun sovutish moslamalari va dvigatellar ichki yonish va boshqalar, chunki ular quymalardagi harorat taqsimotining bir xilligini va issiqlikni olib tashlash intensivligini aniqlaydi.

Jadvalda. 3-rasmda turli guruhlardagi quyma temirlarning termofizik xususiyatlari ko'rsatilgan.

3-jadval Termofizik xususiyatlar quyma temir

Quyma temir	a 20 100 ∗10 6 , 1/°C	c 20 100 , J/(kg∗°C)	c 20 1000 , J/(kg∗°C)	l 20 100 , Vt/(m∗°C)
Lamelli grafitli kulrang (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
Yuqori quvvat (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
Egiluvchan (GOST 7769-82):
KCh 30-6/KCh 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
Qotishma (GOST 7769-82)
nikel ChN20D2Sh	17-19	—	460-502	17,4
35-37% Ni bilan	1,5-2,5	—	—	—
xromli:
CH16	—	—	—	32,5 *1
CH22	—	—	—	25,5 *1
CH28	9-10	—	—	17,4 *1
CH32	9-10	—	—	19,8 *1
kremniyli:
CHS5	14-17 *2	—	—	21,0 *3
ChS15, ChS17	4,7 *1	—	—	10,5
alyuminiy:
ChYu22Sh	17,5 *1	—	—	15,1-28,0 *3
CHJ30	22-23 *2	—	—	—
*1 20-200°C orasida.
*2 20-900°C orasida.
*3 20-500°C orasida.

Chiziqli kengayish koeffitsienti α

Chiziqli kengayish koeffitsienti α . Nisbatan eng katta ta'sir α uglerodni, ayniqsa, bog'langan holatda ta'sir qiladi. Bir foiz uglerod taxminan 5 marta to'g'ri keladi katta miqdor grafitga qaraganda sementit. Shuning uchun elementlarni grafitlash (Si, Al, Ti, Ni, Su va boshqalar) oshirish va payvandlanishga qarshi (Cr, V, W, Mo, Mn va boshqalar) chiziqli kengayish koeffitsientini kamaytirish,

eng yuqori qiymat α ostenitik nikelli quyma temirlar, shuningdek, quyma temir va piroferal turdagi ferrit alyuminiy quyma temirlari farqlanadi. Shuning uchun, etarlicha yuqori tarkibda Ni, Cu, Mn ma'nosi α ; keskin ortadi. Biroq, tarkib bilan Ni>20% α kamayadi: va 35-37% Ni da minimal darajaga etadi. Grafitning shakli faqat past haroratlarda chiziqli kengayish koeffitsientiga sezilarli ta'sir qiladi; α nodulyar grafitli egiluvchan temir biroz yuqoriroq α qatlamli grafitli quyma temir.

Cho'yanning solishtirma issiqlik sig'imi

Temir kabi quyma temirning o'ziga xos issiqlik sig'imi haroratning oshishi bilan ortadi (2-jadvalga qarang) va faza o'zgarishi paytida keskin o'sish bilan tavsiflanadi. Fe a → Fe l ; keyin o'ziga xos issiqlik quyma temir keskin pasayadi, lekin haroratning yanada oshishi bilan yana ortadi.

Grafitizatsiya quyma temirning o'ziga xos issiqlik sig'imini pasaytiradi; bu yerdan oq rangdan; quyma temir kulrang va yuqori quvvatli quyma temirdan bir oz yuqori (4-jadvalga qarang).

Cho'yanning issiqlik o'tkazuvchanligi.

Quyma temirning issiqlik o'tkazuvchanligi boshqalarga qaraganda kattaroqdir jismoniy xususiyatlar, strukturaga, uning tarqalishiga va eng kichik aralashmalarga bog'liq, ya'ni bu strukturaga sezgir xususiyatdir.

Grafitizatsiya issiqlik o'tkazuvchanligini oshiradi; shuning uchun grafitlanish darajasini va grafit hajmini oshiradigan elementlar ortadi, grafitlanishga to'sqinlik qiluvchi va strukturaviy komponentlarning dispersiyasini oshiradigan elementlar kamayadi. Grafitlanishning ko'rsatilgan ta'siri tugunli grafit uchun kamroq (4-jadvalga qarang).

Grafitning shakli, uning yog'inlari va tarqalishi ham issiqlik o'tkazuvchanligiga ta'sir qiladi. Masalan, egiluvchan temir kulrang quyma temirga qaraganda pastroq issiqlik o'tkazuvchanligiga ega. Siqilgan grafitli temirning (CVG) issiqlik o'tkazuvchanligi ixcham grafitli temirdan yuqori va unga yaqin. λ lamelli grafitli kulrang quyma temir.

Yuqori qotishma quyma temirlar, qoida tariqasida, oddiylarga qaraganda pastroq issiqlik o'tkazuvchanligi bilan ajralib turadi.