常用材料的热物性参数

金 属 导热系数比 热 密度?(g/cm3)液相温 度  C cal/(cm·s·cal/(g·?C) 线、固相线温度(?C) ?C) 25 ?=(20?C) 200 =(1500?C) 400 =(1600?C) 769 800 1000 1500 0 ?=(15?C) 200 400 800 1200 0 ?=(15?C) 200 400 800 1200 25 200 400 800 0 ?=(15?C) 200 400 800 1200 0 ?=(15?C) 200 400 800 1200 0 ?=(15?C) 200 400 800 1200 纯 铁 镇静钢 %) 软 钢 %) 碳素结构钢(S35C) 中碳钢 %) 共析钢 %) 工具钢 %) 续表1 各种金属的热物性值

导热系数 比 热密度?(g/cm3)液相金 属 温 度 ? C cal/(cm·s·cal/(g·?C) 线、固相线温度(?C) ?C) 0 ?=(15?C) 200 Ts=1488 Si2%钢 400 TL=1497 800 1200 20 ?=(15?C) 200 TS=1420 Cr1%钢 400 TL=1520 800 1200 20 ?=(15?C) 200 , 不锈钢 400 TS=1399 (AISI 420) 800 TL=1454 1200 0 18~20Cr,8~12Ni 200 TS=1399 不锈钢 400 TL=1454 (AISI 304) 800 1200 20 （） ?=(15?C) 200 （） 比热相对于 过共晶 400 （） 普通铸铁 灰口铸铁 800 （） 900 （） 20 200 共晶灰口铸铁 400 800 1200 20 ?=(15?C) 200 球墨铸铁 400 800 1000

金 属 导热系数比 热密度?(g/cm3)液相温 度 ? C cal/(cm·s·cal/(g·?C) 线、固相线温度(?C) ?C) 20 ?=~(15?C) 200 400 800 1200 20 ?= 200 TS=TL=1083 600 1000 1200 20 TS=1030 200 TL=1042 600 1000 20 TS=915 200 TL=955 600 900 20 TS=900 200 TL=905 600 900 20 TS=1170 200 TL=1240 600 1000 20 TS=1227 200 TL=1280 600 1000 1200 20 ?s=(15?C) 200 TS=TM= 500 660 20 TS=502 白口铸铁 纯铜 Cu90%~Al10% Cu70%~Zn30% Cu60%~Zn40% Cu70%~Ni30% Cu60%~Ni40% 纯铝 % 金 属 Al~Mg8% 纯镁 ~ ~ (相当于MC6) ~Al9 ~~ (相当于MC2) Inconel X(73Ni,15Cr,7Fe,,1Nb) 耐盐酸镍基合金C TL=638 导热系数 比 热密度?(g/cm3)液相温 度 ? C cal/(cm·s·cal/(g·?C) 线、固相线温度(?C) ?C) 20 TS=540 200 TL=625 400 500 20 ?s= 200 TL=TS=651 400 650 20 TS=549 200 TL=641 400 549 20 TS=468 200 TL=616 400 468 20 ?s= 200 TS=1395 600 TL=1427 1000 600 TS=1270 1000 TL=1305 1200

200 500

表2 铸型的热物性计算公式

No 备注 a0.001710.002470.001440.00232 浇注合金：铸铁 1 b0.00990.0250 硅砂 干型，呋喃铸型 a0.002160.00416 浇注合金：铸铝 硅砂 2 0.002210.00240 干砂，呋喃铸型 b0.01630.0254 a0.007870.00104 视在物性值计算公式 3 0.0006240.00120 b0.004560.0173 a0.0004070.00407 浇注合金：铸钢 硅砂 干型 浇注合金：铸钢 硅砂 呋喃铸型 33i4 0.002460.00310 b0.001600.0301 CP0173.132.104Ti2硅砂 121.107Ti6.981011Ti5 CP0131.2.47104Ti177.10T4.531072i11 橄榄石砂 锆砂 铬砂 硅砂，干型，呋喃铸型 600?C以下 14518.109T273CP0.06017T0.1702

表3 流动临界固相率

合 金 % % Al-Si3% % % % 文 献 备 考 80 考虑了浓化后决定固相率 84 85 根据浓度实测值和杠杆 定律算出固相率 86 用谢依尔公式算出固相率 AC2B (金属型) 87 用谢依尔公式算出固相Al-Si9%-Cu4% (砂型) 89 率 %铜 80 球墨铸铁 88 没有说明数据的明确依 据 %Cu (自由凝固) 根据实测， Vc=0.032?C/s Cu-8%Sn 根据固相率与流过细管 (自由凝固) Cu-8%%Si 道的液体量测出,冷速Cu-8%Sn-2%Fe Vc=0.03?C/s Cu-8%Sn ~ 根据固相率与流过细管 (金属型，型温道的液体量测出 373?C) 铸 钢 未说明依据 铸钢，不锈钢 未说明依据

临界固相率 0.80.05 0.701. ~

表4 部分砂型热物性数据表

型 砂 组 成 石 英 砂 石 英 砂 “干 砂” “湿 砂” 石 英 砂 黄 砂 石 英 砂 ?(cal/. ?C) ?(g/cm3C(cal/g?×10-2 ) C) ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 说 明 5~15?C 900?C，粒度50/100 未表明者为常温，下同 0~1300?C 0~1300?C 0~1300?C 干燥砂，16.5?C 含水%，18.9?C 0~1100，T???? 0~1100，T???? 0~900?C 0~900?C 铁浇注法，界面平均1143?C 钢浇注法 钢浇注法 钢浇注法 28~450?C 25~550?C 25~550?C 铝浇注法，666?C 锆 锆 砂 砂 铬铁 铬铁矿砂 矿砂 石英砂+5%水玻 璃 铬铁矿砂 +水玻璃 水 铬镁矿砂+水玻 璃 玻 璃 石英砂+树脂 石英砂+5%酚醛砂 树脂 石英砂+3%~7%呋喃树脂 石英砂+2%呋喃树脂 ~ ~ ~ 石英砂+%呋喃树 脂 石英砂+%树脂 ~ 铬铁矿砂+1%树 脂 铬砂+树脂 铬砂+1%呋喃树 ~ 脂 树 石英砂+6% 水 脂 玻 璃 砂 ~ ~ ~ .440 铁浇注法，1155?C 钢浇注法，1155?C 钢浇注法，1155?C 钢浇注法，1155?C 钢浇注法 钢浇注法 钢浇注法 常温~1490?C 铝浇注法，界面平均660?C 铝浇注法，界面平均660?C 铁浇注法，界面平均1155?C 铁浇注法，界面平均1155?C 钢浇注法，界面平均1490?C

表5 典型金属材料的常温密度

密度密度材 质 (g/cm3) (g/cm3) 钢 灰口铸铁 碳素钢 (中碳，铁 不锈钢 素体基体) ~ 高速钢 可锻铸铁 铸铁 铜合金 灰口铸铁 7-3 黄铜 (高碳，铁 6-4 黄铜 素体基体) 高强度黄球墨铸铁 铜 材 质 材 质 铝合金 铝硅合金 硬铝 ADC10 锌合金 ZDC2 镁合金 密度(g/cm3) 表6典型液体金属的物性值

物 性 值 低合金铸普通铸铁纯 铝 纯 铜 纯 镁 钢 (1400?C)(700?C)(1100?C) ① (700?C)(1600?)① ① ① 液相线温度1400~1530 1123~1130 660 1083 (?C) 密度(g/cm3) ~ ~ 比热 导热系数 40 (纯铁) -- 100 170 凝固潜热 251~268 209~268 394 204 凝固收缩率3~4 ~ (%) 表面张力() 1700 920 900 1300 粘度 6 5~8 ~2 4 ~ ~ 热辐射系数 (全辐射系(全辐射系(相对(相对0.65?m 0.66?m的波数) 数) 的波长) 长) ①表示所给物性值的温度条件。

表7 其它物质的热物性值

物质名 干燥空气 氮 氢 水 汽缸油 石 膏 石 棉 混凝土 玻璃纤维 砂 岩 杉树条 硅 砖 锆 砖 镁 砖 渣 渣 比 热 导热系数 温度(?C) -1.?C-1 ? 20 ×10-5 20 ×10-5 20 ×10-4 20 ×10-3 20 ×10-4 ~ -3 20 ×10 100 ×10-4 20 (2~3)×10-3 20 ×10-5 20 ×10-3 23 ×10-4 500 3×10-3 500 6×10-3 1000 ~×10-3 1000~150×10-3 0 ×10-3 1000~1500 ① 851 80 230 560 -- 密度?(g/cm3) 粘度?,其它 121.103 18.105 0.881032.5105 0.0851030.87105 .103 ?=, 10?=, ?= ?=~ ?= ?=~ ?= ?= ?= ?= ?= ?= CaO35%--SiO245%--Al2O320% CaO50%--SiO235%--Al2O315%

表8 铸型内的传热系数

比热流量q No. 时间(s) 1 0 5 10 20 30 15 20 30 2 40 50 60 70 0 3 5 10 cal/ 传热系数h=q/(T1-T2) cal/.?C) %钢 T1=TC(铸片) T2=TM(结晶器) 铸造速度=1.08m/min 弯曲型扁板连铸机 备 注 ~%钢连铸 T1=TC(铸片) T2=TW(冷却水) 铸造速度=0.8m/min 同上 铸造速度=2.03m/min 4 15 20 30 5 240 300 6 600 1300 1800 0 60 120 7 240 360 600 8 9 10 11 12 13 14 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ? 铸铁卧式连铸机 石墨铸型 ?203 mm 同上，?305mm 铝连续铸造 % 铜铸型(仅单面) 真空中 碳素钢 表面氧化铸铁铸型 Al 合金，压铸 铝硅合金液体金属 流动时(金属型) Al合金，金属型， 低压铸造 Al, 金属型铸造 (涂料50~200?m) 铜连续铸造 铜合金 (金属型) 铸钢/砂型 (难以产生空隙时) 300 15 420 600 同上 (容易产生空隙时) 1200 1800

表9 合金的密度、潜热

合金 1%Cr钢 %Mn钢 2%Si钢 奥氏体不锈钢 铁素体不锈钢 %C钢 %C钢 %C钢 %C钢 白口铸铁 灰口铸铁 %Cu Al Si 7Mg Cu-30Zn Mg-3Al-1Zn-5Mn ?s(20?C) (kg/m3) 7840 7850 7730 7700 8000 7800 7860 7850 7830 7650 7100 2980 2680 8390 1850 ?s(Ts) (kg/m3) -- -- -- 7000 -- 7030 7030 6990 6900 (7000) (6650) (2630) (2360) (7520) (1690) L (kJ/kg) 277 277 333 294 304 -- -- -- 370 表10单位换算表

量 密 度 力 压 力 SI制 kg/m3 1 1000 N 1 Pa 1 ×106 J CGS制 g/cm3 10-3 1 dyn 105 ×105 dyn/cm2 10 ×106 cal 工程制，MKH制 kg/m3 1 1000 kgf 1/ 1 kgf/cm2 ×10-6 1 kcal 热 量 比 热 比 热 流 量 导 热 系 数 热 传达系 数 粘 度 表 面 张 力 1 kJ/ 1 W/m2 1 ×104 W/ 1 W/ 1 ×104 1 N/m 1 1 cal/(g.?C) 1 cal/ ×10-5 1 cal/.?C) ×10-3 1 cal/.?C) ×10-5 1 cPcm2) 1000 1 dyn/cm 103 1

×10-3 10-3 kcal/(kg.?C) 1 kcal/ ×104 kcal/?C) kcal/..?C) ×104 m2 ×10-3 kgf/m ×10-3