金属热物性参数

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

比 热金 属 温 度 C 导热系数密度(g/cm3)液相线、固相线温度(C) cal/(g·C) cal/(cm·s·C) 0 =(15?C) 200 Ts=1488 Si2%钢 400 TL=1497 800 1200 Cr1%钢 20 =(15?C) 200 TS=1420 400 TL=1520 800 1200 20 =(15?C) 200 不锈钢 400 (AISI 420) 800 , TS=1399 TL=1454 1200 0 不锈钢 200 (AISI 304) 400 18~20Cr,8~12Ni TS=1399 TL=1454 800 1200 20 （） =(15?C) 200 过共晶 400 灰口铸铁 800 （） 比热相对于 （） 普通铸铁 （） 900 （） 20 200 共晶灰口铸铁 400 800 1200 20 =(15?C) 200 球墨铸铁 400 800 1000 比 热金 属 温 度 C cal/(g·C) cal/(cm·s·C) 相线温度(C) 导热系数密度(g/cm)液相线、固320 =~(15?C) 200 白口铸铁 400 800 1200 纯铜 200 20 = TS=TL=1083 600 1000 1200 Cu90%~Al10% 20 TS=1030 200 TL=1042 600 1000 Cu70%~Zn30% 20 TS=915 200 TL=955 600 900 Cu60%~Zn40% 20 TS=900 200 TL=905 600 900 Cu70%~Ni30% 20 TS=1170 200 TL=1240 600 1000 Cu60%~Ni40% 20 TS=1227 200 TL=1280 600 1000 1200 纯铝 20 s=(15?C) 200 TS=TM= 500 660 % 20 TS=502 200 TL=638 500 金 属 温 度 C 比 热导热系数密度(g/cm3)液相线、固cal/(g·C) cal/(cm·s·C) 相线温度(C) Al~Mg8% 20 TS=540 200 TL=625 400 500 20 s= 200 纯镁 400 TL=TS=651 650 ~ 20 TS=549 ~ 200 TL=641 (相当于MC6) 400 549 ~Al9 20 TS=468 ~~ 200 TL=616 (相当于MC2) 400 468 Inconel X(73Ni,15Cr,7Fe,,1Nb) 20 s= 200 TS=1395 600 TL=1427 1000 耐盐酸镍基合金C 600 TS=1270 1000 TL=1305 1200

表2 铸型的热物性计算公式

No 视在物性值计算公式 备注 a0.001710.002470.001440.00232 b0.00990.0250 浇注合金：铸铁 1 硅砂 干型，呋喃铸型 a0.002160.00416 0.002210.00240 2 b0.01630.0254 浇注合金：铸铝 硅砂 干砂，呋喃铸型 a0.007870.00104 0.0006240.00120 b0.004560.0173 浇注合金：铸钢 3 硅砂 干型 a0.0004070.00407 0.002460.00310 b0.001600.0301 浇注合金：铸钢 4 硅砂 呋喃铸型 CP0173.132.104Ti121.10T6.981072i11T3i 硅砂 5 CP0131.2.47104Ti177.10T4.531072i11T3i 6 CP0193.9.64105Ti619.10T176.1082i11T3i 橄榄石砂 7 CP0128.7.11105Ti4.8810T198.1082i11T3i 锆砂 8 CP0156.7.06105Ti4.6510T132.1082i11T3i 铬砂 c1213(1)s3s1gg硅砂，干型，呋喃铸型 0.234600?C以下 0.9371.32sg0.09961.25W0.0106sg0.2850.234DP<< 表3 流动临界固相率

合 金 临界固相率 文 献 备 考 % 80 考虑了浓化后决定固相率 % 84 Al-Si3% % 0.80.05 0.701. 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率 Al-Si9%-Cu4% (砂型) 89 %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道的液体量测出,冷速Cu-8%%Si (自由凝固) Vc=0.03?C/s Cu-8%Sn-2%Fe Cu-8%Sn ~ 根据固相率与流过细管道的液体量测出 (金属型，型温373?C) 铸 钢 未说明依据 铸钢，不锈钢 未说明依据

表4 部分砂型热物性数据表

型 砂 组 成 (cal/. C)×10 (g/cm3) 说 明 C(cal/gC) 2 石 石 英 砂 5~15?C 英 “湿 砂” 900?C，粒度50/100 “干 砂” 未表明者为常温，下同 砂 石 英 砂 ~ ~ 黄 砂 ~ ~ 石 ~ ~ 0~1300?C 英 ~ ~ 0~1300?C 砂 ~ ~ 0~1300?C 干燥砂，16.5?C 含水%，18.9?C ~ ~ 0~1100，T 锆 锆 ~ ~ 0~1100，T 砂 砂 ~ ~ 0~900?C 铬铁矿 铬铁矿砂 砂 ~ ~ 0~900?C 水 石英砂+5%水玻璃 铁浇注法，界面平均1143?C 玻 铬铁矿砂 璃 +水玻璃 砂 铬镁矿砂+水玻璃 钢浇注法 钢浇注法 石英砂+树脂 钢浇注法 石英砂+5%酚醛树脂 ~ 28~450?C ~ 石英砂+3%~7%呋喃树脂 ~ 25~550?C 25~550?C 石英砂+2%呋喃树脂 铝浇注法，666?C 铁浇注法，1155?C 石英砂+%呋喃树脂 .440 钢浇注法，1155?C 钢浇注法，1155?C 石英砂+%树脂 钢浇注法，1155?C ~ ~ 钢浇注法 铬铁矿砂+1%树脂 ~ 钢浇注法 铬砂+树脂 ~ 铬砂+1%呋喃树脂 ~ 钢浇注法 常温~1490?C 树 石英砂+6% 铝浇注法，界面平均660?C 脂 水 铝浇注法，界面平均 砂 玻 660?C 璃 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

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

低合金铸钢 物 性 值 (1600)① 普通铸铁(1400?C)① 纯 铝 纯 铜 纯 镁 (700?C)① (1100?C) ① (700?C)① 液相线温度(C) 1400~1530 1123~1130 660 1083 851 密度(g/cm3) ~ ~ 比热 导热系数 40 (纯铁) -- 100 170 80 凝固潜热 251~268 209~268 394 204 230 凝固收缩率(%) 3~4 ~ 表面张力() 1700 920 900 1300 560 粘度 6 5~8 ~2 4 ~ 热辐射系数 (全辐射系数) (全辐射系数) (相对0.65?m 的波长) (相对0.66?m的波长) ~ -- ①表示所给物性值的温度条件。

表7 其它物质的热物性值

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

表8 铸型内的传热系数

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

表9 合金的密度、潜热

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

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