Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Pro provedení jakékoli práce s různými materiály, před jejich zpracováním, je nutné znát všechny údaje o vlastnostech materiálu, jeho fyzikálních vlastnostech.

Níže bude považován za takový materiál jako ocel. Pozornost bude zaměřena na schopnost materiálu jako tepelné vodivosti. To je ukazatel, který byste měli vědět, pokud budete pracovat s jakýmkoliv materiálem.

Pojem "tepelná vodivost"

Nejprve musíte pochopit samotný koncept "tepelné vodivosti". To pomůže uživateli snadno přejít mezi suchá čísla a pracovat na nich. Aby bylo možné vykonávat určitou práci, měli byste se k věci důkladně přiblížit a zjistit všechny možné vlastnosti materiálu, se kterým bude uživatel pracovat.

Tepelná vodivost se týká schopnosti různých těles materiálu vyměňovat si teplo (přenos energie) na méně zahřívané části těla z jeho více zahřívaných částí. Tento proces je možný díky různým částicím těla, které se náhodně pohybují. Tyto částice jsou:

  • molekuly;
  • atomy;
  • elektrony a tak dále.

Taková výměna tepla je možná ve všech tělesech, kde je pozorováno nerovnoměrné rozložení teplotních indexů. Mechanismus přenosu tepla bude přímo záviset na stavu agregace dotčeného materiálu.

Termín "tepelná vodivost" se také používá k označení kvantitativních charakteristik schopnosti jakéhokoliv fyzického těla vést teplo. Porovnáme-li tepelné obvody s elektrickými obvody, pak je tento termín analogem vodivosti.

Aby bylo možné charakterizovat kvantitativní schopnost fyzického těla vést teplo, používá se speciální množství, které se nazývá koeficient tepelné vodivosti. Tato charakteristika se rovná množství tepla, které prochází vzorkem materiálu, nutně homogenním, jednotkovou plochou a jednotkovou délkou za jednotku času s jediným teplotním rozdílem. Ve známém systému SI se tato hodnota měří ve W / (m * stupeň Celsia).

Samotný jev vedení tepla je založen na principech, které lze snadno vysvětlit molekulárně-kinetickou teorií. Skládají se ze skutečnosti, že se ohřáté molekuly pohybují mnohem rychleji než molekuly, které jsou v normálním stavu, takže svým rychlým chaotickým pohybem jsou schopny ovlivnit jiné molekuly, které jsou v chladnějších částech těla a přenášejí na ně teplo.

Tepelná vodivost oceli

Aby bylo možné získat získané znalosti o tepelné vodivosti materiálů pro následnou práci s nimi, je třeba vzít v úvahu všechny existující nuance pro samostatné fyzické tělo.

Pokud hovoříme o oceli, je třeba mít na paměti, že tato vlastnost tohoto kovu se snižuje, pokud obsahuje nečistoty různého druhu. Můžete dokonce uvést konkrétní příklady, které mohou tuto známou skutečnost potvrdit. Pokud se například zvýší obsah uhlíku v oceli, nepříznivě ovlivní tepelnou vodivost oceli. U legovaných ocelí je tento koeficient díky přísadám ještě nižší.

Pokud vezmeme v úvahu čistou ocel, která neobsahuje žádné nečistoty, pak její tepelná vodivost bude poměrně vysoká, stejně jako u všech kovů. Je asi 70 W / (m * gr. Celsia).

Podíváme-li se na ukazatele uhlíkových a vysoce legovaných ocelí, jsou výrazně nižší, což v zásadě není překvapivé. To je vysvětleno přítomností nečistot v jejich složení, což snižuje koeficient tepelné vodivosti. Mimochodem, je třeba mít na paměti, že samotný faktor tepelného účinku může významně ovlivnit tepelnou vodivost vysoce legovaných a uhlíkových ocelí. Faktem je, že při zvýšení teploty klesá koeficient této velikosti těchto ocelí.

Tepelná vodivost několika různých druhů oceli

Zde budou prezentovány suché údaje tak, aby uživatel mohl okamžitě najít indexy dané hodnoty potřebné pro sebe pro některé druhy oceli:

  • Koeficient tepelné vodivosti nízkouhlíkových ocelí, který se používá při výrobě běžných trubek, je 54, 51, 47 (W / (m * g. C) pro 25, 125, 225 stupňů Celsia.
  • Průměrný koeficient uhlíkových ocelí, který lze vypočítat při pokojové teplotě, je v rozmezí od 50 do 90 W / (M * gr. C).
  • Koeficient tepelné vodivosti pro obyčejnou ocel, který neobsahuje různé nečistoty, které zase nemohou tento koeficient nijak ovlivnit, je 64 W / (m * gr. C). Tento koeficient se bezvýznamně mění se změnou vystavení teplu, ale rozhodně ne tolik jako v případě uhlíkových a legovaných ocelí.

Závěry

Pro úspěšné zpracování jakéhokoliv materiálu je velmi důležité znát všechny jeho fyzikální vlastnosti a vlastnosti. To je nezbytné pro úspěšné provedení všech požadovaných prací a dosažení požadovaného výsledku. Neznalost charakteristik může vést k nepříjemným následkům.

Tepelná vodivost oceli je velmi důležitým bodem pro práci s tímto kovem. Je třeba mít na paměti nejen základní koeficient tepelné vodivosti běžné oceli, ale i koeficienty této velikosti ve svých slitinách. Mají jiné vlastnosti, které mohou ztížit práci s nimi.

Mistr by měl mít znalosti, že uhlíkové a legované oceli mají mnohem nižší tepelnou vodivost, protože jejich složení obsahuje nečistoty, které tuto hodnotu přímo ovlivňují.

Je třeba také připomenout, že koeficient této charakteristiky ocelí je také velmi závislý na tepelných účincích. To znamená, že čím vyšší je teplota, tím větší je koeficient.

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie:

Obrábění kovů