高碳鋼的導(dǎo)熱性，各種材料的導(dǎo)熱系數(shù)

來源：整理時間：2023-08-22 08:11:17 編輯：智能門戶手機(jī)版

本文目錄一覽

1，各種材料的導(dǎo)熱系數(shù)
2，Q345C鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)是多少
3，為什么碳素鋼的熱導(dǎo)率高于不銹鋼
4，高碳鋼和低碳鋼的物理特性
5，碳素鋼導(dǎo)熱性好壞與什么有關(guān)
6，鐵素體奧氏體滲碳體珠光體的導(dǎo)熱性

1，各種材料的導(dǎo)熱系數(shù)

204 13.8 0.2

各種材料的導(dǎo)熱系數(shù)

2，Q345C鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)是多少

q后面的數(shù)值就應(yīng)該是許用應(yīng)力值。345mpa

熱導(dǎo)率為48 W/(m.K)比熱容：480 J/(kg.K)。

Q345C鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)是多少

3，為什么碳素鋼的熱導(dǎo)率高于不銹鋼

通常鋼的導(dǎo)熱性取決于鋼中的碳含量和合金元素的含量，這兩項(xiàng)越高導(dǎo)熱性越差。所以當(dāng)碳含量相同時碳素鋼的導(dǎo)熱率高于不銹鋼。

不銹鋼中鉻鎳含量一般高于碳素鋼，而鉻鎳的導(dǎo)熱率低于鐵元素，故碳素鋼的熱導(dǎo)率高于不銹鋼

為什么碳素鋼的熱導(dǎo)率高于不銹鋼

4，高碳鋼和低碳鋼的物理特性

高碳鋼具有較高的強(qiáng)度,硬度和耐磨性,但塑性較低,多用來制造沖擊載荷不大的耐磨零件,如軋輥,模具等.高碳鋼的鑄造性能良好,但由于導(dǎo)熱性差和較大的脆性, 鑄件有產(chǎn)生巨大應(yīng)力而形成冷裂的危險.所以高碳鋼鑄件僅進(jìn)行一般的退火處理,且加熱和冷卻時應(yīng)緩慢進(jìn)行. 低碳鋼的塑性和韌性較高,但強(qiáng)度較低.這類鋼通常要經(jīng)滲碳后進(jìn)行淬火,回火處理,以提高強(qiáng)度和耐磨性,常用來制造凸輪等耐磨零件.

5，碳素鋼導(dǎo)熱性好壞與什么有關(guān)

樓上的幾位高工的意思就是說，材料的導(dǎo)熱性主要就是和碳含量有關(guān)嘛，和微量元素或者說合金元素的關(guān)系不大甚至是沒有，要是有的話能否請各位高工幫忙指教下啊

看了上面兩個高工的解答，真的豁然開朗啊，尤其是導(dǎo)熱應(yīng)用原理電阻發(fā)熱是一個意思。呵呵

我認(rèn)為金屬原子的運(yùn)動能力是導(dǎo)熱性好壞的關(guān)鍵，含碳量多的話，滲碳體多勢必會使金屬原子的移動受到阻礙。

6，鐵素體奧氏體滲碳體珠光體的導(dǎo)熱性

二次加工企業(yè)對熱軋半成品在要求其加工性好的同時為提高強(qiáng)度而實(shí)施韌化處理，該項(xiàng)技術(shù)于19世紀(jì)取得英國專利。這種熱處理采用在導(dǎo)熱性好的金屬浴中進(jìn)行等溫且均勻化的熱處理，使常溫下鋼中存在的鐵素體和滲碳體組織轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，然后再通過快速冷卻使之變態(tài)為珠光體（由滲碳體和鐵素體2相組成的層狀組織）。該方法產(chǎn)生的珠光體組織中由滲碳體相互間的間隔（即片層的厚度）來決定線材的強(qiáng)度，厚度越小則強(qiáng)度越高。假如在未進(jìn)行韌化處理冷卻至常溫時，片層的厚度不均勻?qū)е吕z加工性降低，最終的強(qiáng)度也降低。為此，韌化處理對要求高強(qiáng)度的鋼材生產(chǎn)是不可缺少的工藝過程。鋼鐵組織由高溫到低溫的過程中，奧氏體生成珠光體并長大；但從950℃快速冷卻到550℃的低溫時，則變成均勻的珠光體，由硬而脆的滲碳體相和軟且延伸性好的鐵素體相按同一方向并列組成；而對汽車板等加工性好的材料則生成較軟的鐵素體單相。若能將韌化處理省略，則給用戶簡化加工帶來很大好處，上面提到的“DLP”設(shè)備便可起到這一作用，即在550℃鹽浴下均勻調(diào)整冷卻，使其在半成品時就轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w。對于砼緊縮用高強(qiáng)鋼絲的生產(chǎn)，新日鐵也通過“DLP”設(shè)備處理為用戶省去韌化處理創(chuàng)造了條件。在橋梁用鋼絲的生產(chǎn)中，經(jīng)韌化處理后，為便于拉絲加工先經(jīng)酸洗、磷酸鋅皮膜處理的“潤滑”處理后，再在室溫下分多段進(jìn)行拉絲加工。即將熱軋后的Φ13mm的線材半成品冷拉減細(xì)至Φ7mm，最后為提高耐蝕性再進(jìn)行鍍鋅處理。但輪胎補(bǔ)強(qiáng)用子午線鋼絲則加工工序較多，即使用Φ5.5mm的線材，經(jīng)拉絲加工為Φ3mm的鋼絲，經(jīng)中間韌化處理后，再拉絲至Φ1.5mm的鋼絲，再經(jīng)最終韌化處理和鍍黃銅（可提高和橡膠的密接性）處理，最終再拉絲至Φ0.3mm并由5支組成成品。采取中間韌化處理的原因是防止由Φ5.5mm一次拉絲至Φ1.5mm時，可能由于韌性差而產(chǎn)生斷線?？傊械匿摬母邚?qiáng)度化時，都會隨著強(qiáng)度的上升而延伸性下降，因此可實(shí)用化的高強(qiáng)度極限關(guān)鍵在于延伸性，高強(qiáng)度用高碳鋼絲的關(guān)鍵技術(shù)也是如何保持延伸性。（六）絲徑越細(xì)強(qiáng)度越高的高碳鋼絲鋼絲的強(qiáng)度和絲徑有明顯的關(guān)系，如橋梁用鋼絲等的絲徑為Φ5～7mm，其強(qiáng)度為2000MPa以下，而絲徑為Φ0.2～0.4mm的輪胎用子午線鋼絲則強(qiáng)度高達(dá)4000MPa左右。通過鋼絲的高強(qiáng)度化，有利于降低建設(shè)成本和減輕輪胎的重量。鋼絲直徑縮小時，由于拉絲加工時施加的壓力，隨著其變細(xì)程度（形變加工量）的加大使得強(qiáng)度相應(yīng)加大，這便是其根本的原理。由于鋼種的不同雖有一定的差別，但在韌化處理后強(qiáng)度達(dá)1200～1500MPa的鋼絲繼續(xù)拉絲時其強(qiáng)度仍持續(xù)提高。橋梁用鋼絲等的形變量為1.5左右，子午線鋼絲的形變量則高達(dá)3.5～4，其加工形變量與強(qiáng)度的關(guān)系見表3。表3 0.82％C鋼的加工形變量與強(qiáng)度的關(guān)系加工形變量（％） 0 1 2 3 4 5 抗拉強(qiáng)度（MPa） 1200 1700 2000 2800 3500 4300 這一原理可由鋼鐵的組織變化來說明，鐵素體相間隔的寬度（即片層的厚度）越小則強(qiáng)度上升。因?yàn)閯偨?jīng)韌化處理后的鋼絲，其鐵素體和滲碳體的結(jié)晶方向隨機(jī)而呈不規(guī)則狀態(tài)，通過拉絲加工強(qiáng)度高的滲碳體和延伸性好的鐵素體的結(jié)晶均按拉絲方向變得整齊一致，因此鋼絲越細(xì)時片層的厚度越小而強(qiáng)度越高。如鋼中鐵素體的粒徑為Φ10～30um，作為國家項(xiàng)目開發(fā)中的“超級金屬（高強(qiáng)度鋼）”也僅為0.5～0.8um的水平；而鋼絲在韌化處理后的片層厚度僅為0.1um左右（1200～1500MPa），最先進(jìn)的子午線鋼絲經(jīng)過約20次的拉絲后變?yōu)?.01um，相應(yīng)的強(qiáng)度也上升至4500MPa。軋制后的結(jié)晶方向若一致可提高強(qiáng)度的性質(zhì)是鋼材的共同現(xiàn)象，但薄板等產(chǎn)品在軋制時結(jié)晶只向軋制方向延伸而不向?qū)挾确较蜓由?，因此隨著方向的不同結(jié)晶粒徑也不同。而線材的拉絲加工所使用的冷拔模具，采用和軋制方式不同的強(qiáng)壓由四周均勻?qū)€材擠壓，因此結(jié)晶只能向拉絲方向發(fā)展，其結(jié)果使片層均勻而厚度變小，使強(qiáng)度快速提高。為施加強(qiáng)壓的超高強(qiáng)度鋼絲，拉絲時多用超高硬度的金剛石制模具。（七）高強(qiáng)度化的關(guān)鍵是珠光體的轉(zhuǎn)變如上所述，高碳鋼的珠光體比低碳普通鋼的鐵素體單相的強(qiáng)度要高的多。由此可知，珠光體在較小的拉絲變形量下易得到高強(qiáng)度，故成為工業(yè)化的重要因素。反之，對純鐵無論施加多強(qiáng)的壓力進(jìn)行冷拉絲加工也難以實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度化的效果。關(guān)于珠光體通過拉絲加工可快速提高強(qiáng)度的機(jī)理，目前尚未完全清楚。一個重要的原因?yàn)?，通過拉絲加工使結(jié)晶微細(xì)化后的片層厚度變薄的“細(xì)晶強(qiáng)化”，還有加工使位錯數(shù)量加大而硬化的“位錯強(qiáng)化”都起到了重要的作用，這和對鋼絲連續(xù)彎曲時該處變硬的現(xiàn)象相同。對于其它組織，如拉絲前無晶界的滲碳體經(jīng)拉絲加工微細(xì)化至納米級水平后強(qiáng)度也可提高的“滲碳體細(xì)晶強(qiáng)化”；還有穩(wěn)定金屬華的滲碳體（Fe3C）經(jīng)拉絲加工而被分解，分解后的碳附著于位錯使其不易移動致使強(qiáng)度提高的“固溶強(qiáng)化”等。過去只知道在大外力作用下金屬化合物會分解，近來又發(fā)現(xiàn)滲碳體全部被分解的現(xiàn)象，因此引起各方的重視。新日鐵作為高碳鋼絲開發(fā)的先行者，把滲碳體分解所產(chǎn)生的強(qiáng)度和延伸性變化作為重要的研究課題，并通過研究其機(jī)理開發(fā)高強(qiáng)度鋼絲。滲碳體分解機(jī)理未查明的原因是：鐵是過細(xì)的組織，經(jīng)強(qiáng)加工后的滲碳體也是幾個納米的過細(xì)組織，一般的儀器是難以觀察到的，因此對其機(jī)理難以說明。但現(xiàn)在通過可放大100萬倍的可對納米組織解析的“高分解能透過型顯微鏡”和原子觀測器，對點(diǎn)狀并列的單個鐵原子和鐵素體，滲碳體的組織均可觀察清楚，使研究有了很大的進(jìn)展，有望不久的將來可得到解決。（八）強(qiáng)度和延伸性對立的挑戰(zhàn) 為使高碳鋼絲實(shí)用化，不僅是強(qiáng)度，還必須解決造成破斷的延伸性不足的問題。從兩者的關(guān)系來看，橋梁用鋼絲當(dāng)強(qiáng)度超過2000MPa時其延伸性快速下降，即可實(shí)用化的最高強(qiáng)度應(yīng)和延伸性保持平衡。單從技術(shù)上看，如單純追求強(qiáng)度還可以進(jìn)一步提高，但考慮延伸性的明顯下降，現(xiàn)在子午線鋼絲的極限強(qiáng)度也只規(guī)定在4000MPa以下。具有高延伸性的鋼絲，對鋼絲斷面均勻的施加壓力進(jìn)行熱斷試驗(yàn)時，經(jīng)數(shù)十次扭轉(zhuǎn)后拉絲的垂直方向呈整齊的斷面而破斷（正常破斷），但延伸性低的鋼絲在扭力變形的初期即沿拉絲垂直方向產(chǎn)生龜裂（扭裂），這種現(xiàn)象的發(fā)生稱為影響高強(qiáng)度化的重要原因。還有絲徑較大時，在2000MPa左右即產(chǎn)生扭裂，而在絲徑小時則到4000MPa還未產(chǎn)生，對此稱之為“絲徑效果”。對于產(chǎn)生扭裂的原因有多種說法，據(jù)研究滲碳體的分解是主要的原因。（九）盡可能減少拉絲加工的高強(qiáng)度鋼材用兼顧鋼材強(qiáng)度和延伸性的加工工序在對鋼絲高強(qiáng)度化時，首先通過韌化處理使強(qiáng)度提高，再通過增大拉絲加工（加工形變）以提高單位形變的強(qiáng)度增加量（加工硬化率），還有如橋梁用鋼絲等還應(yīng)采取一些措施抑制由于鍍鋅（450℃）和發(fā)藍(lán)處理等加熱產(chǎn)生的強(qiáng)度下降。采取上述方法保持高強(qiáng)度化的同時，還應(yīng)防止延伸性下降，即從保持延伸性可避免扭裂的因果關(guān)系出發(fā)，經(jīng)試驗(yàn)結(jié)果證明，采取韌化處理材的高強(qiáng)度化和減少拉絲加工量以提高加工硬化率的方法，比提高拉絲加工量對保持延伸性更為有效。例如，最終強(qiáng)度目標(biāo)為2000MPa的場合，對低韌化處理后的強(qiáng)度（1000～1300MPa水平）材，通過增加拉絲加工量達(dá)到目標(biāo)時易發(fā)生扭裂；若對1400MPa的韌性處理材適當(dāng)減少拉絲加工量時則不會發(fā)生。由此可看出采取后者對高強(qiáng)度下保持必要的延伸性較為有效。韌化處理材的強(qiáng)化方法也有很多種，其代表的方法為合金化。即在鋼中增加碳、釩、鉻、硅等元素的含量均可提高強(qiáng)度。其中通用的基本方法為增加碳含量；硅可在鐵素體的固溶強(qiáng)化方面起到積極的作用；鉻則在韌化處理時可使片層的厚度微細(xì)化使得提高強(qiáng)度得效果明顯。還有在高碳鋼（含C0.82％）中加入0.2～0.5％的鉻，則對提高拉絲加工時的加工硬化率非常明顯，因此十分有利于高碳鋼絲的高強(qiáng)度化。關(guān)于在子午線鋼絲和橋梁用鋼絲方面的應(yīng)用在前期的文章中已有介紹