14.08.2020
Квартира в новостройке – это отличная возможность приобрести собственное жилье, в котором никто еще не жил. При этом следует...


14.08.2020
Дымоход — это важная и одна из основных составляющих каминов, печей и котлов, вне зависимости от их назначения. Если правильно...


14.08.2020
Огромной популярностью среди потребителей пользуются полипропиленовые трубы, благодаря своим высоким техническим характеристикам,...


14.08.2020
Многие пользователи социальной сети инстаграмм видели, что огромное количество подписчиков и лайков может быть даже у аккаунтов,...


14.08.2020
Деревянный дом – уютное, экологичное и красивое жилье. Тепло древесина удерживает хорошо. На тридцать-сорок процентов снижаются...


14.08.2020
Радиаторы нагревают пространство в помещении, и это всегда видимая часть системы, причём, чем более она открыта, тем эффективнее...


Теплоемкость, тепловые эффекты превращений и теплосодержание чугуна

21.10.2019

Теплоемкость (истинная и средняя) чугуна интересует литейщика с точки зрения количества тепла, необходимого для нагрева или расплавления отливок, а также с точки зрения тепловых процессов между металлом и формой и охлаждающего действия чугунных холодильников. Удельная теплоемкость (кал/Г*град = ккал/кГ*град) определяется при обычных температурах только изменением кинетической и потенциальной энергии атомов и подобна в этом отношении коэффициенту теплового расширения. Пренебрегая для твердых и жидких тел изменением объема в зависимости от температуры, можно принять, что удельные теплоемкости при постоянном объеме (сv) и давлении (ср) равны. Исследования показывают, что истинная теплоемкость чугуна, как и железа, увеличивается с ростом температуры и характеризуется скачкообразным повышением при фазовом превращении а у соответственно изменению строения решетки. После этого, как это видно из рис. 260, теплоемкость чугуна резко падает, но с дальнейшим повышением температуры вновь увеличивается. Хотя литературные данные по значениям теплоемкостей сильно различаются и часто противоречивы, все же можно с уверенностью утверждать, что белый чугун характеризуется несколько большей теплоемкостью, чем серый чугун, и, следовательно, графитизация понижает теплоемкость. Это вытекает из сравнения теплоемкостей (c0100 в кал/Г*град) структурных составляющих чугуна:
Теплоемкость, тепловые эффекты превращений и теплосодержание чугуна

Действительно, согласно правилу Нейманна и Koппa, теплоемкость неоднородных структур и твердых растворов может быть рассчитана при температурах выше характеристических по правилу смешения, откуда следует, что при графитизации цементит с теплоемкостью 0,147 превращается в ферритографитовую смесь с теплоемкостью 0,116 кал/г*град

Поэтому отжиг чугуна, как правило, ведет к уменьшению его теплоемкости с0100 в кал/Г*град


Другие изменения структуры чугуна, кроме графитизации, например изменение строения перлита или формы выделений графита, не оказывают заметного влияния на величину теплоемкости. Так же мало в общем сказывается в этом отношении и состав чугуна, за исключением того, что углерод монотонно повышает теплоемкость белого чугуна, в сером же чугуне непосредственное влияние углерода может частично или полностью нейтрализоваться графитизацией. В значительно меньшей степени оказывают влияние фосфор и, по-видимому, кремний, несколько понижая теплоемкость чугуна. Таким образом, теплоемкость серого чугуна мало зависит от его состава. Поэтому нельзя согласиться с приводимыми в литературе данными о том, что теплоемкость белого чугуна в жидком состоянии значительно больше, чем серого чугуна. Так как после расплавления исходная структура не может в данном случае иметь значения, то роль здесь играет только состав чугуна, в частности разница в содержании кремния, что не может заметно повлиять на величину теплоемкости. Значительно больше влияние температуры на теплоемкость чугуна:

Приведенные данные свидетельствуют, что с повышением температуры теплоемкость увеличивается как у белого, так и у серого чугуна. Ta же закономерность отмечается И.П. Егоренковым и в отношении отдельных структурных составляющих чугуна:

Это дает возможность заключить, что графитизации понижает теплоемкость практически при всех температурах процесса. Зная истинную или среднюю теплоемкость и величину тепловых эффектов фазовых превращений (ЕL). можно определить общее теплосодержание (энтальпию) чугуна при любой температуре

Как было ранее указано, значения тепловых эффектов фазовых превращений L в кал/Г могут колебаться в пределах:

При этом теплота плавления возрастает с увеличением содержания углерода в чугуне. В среднем можно принять значение EL для белого чугуна в 60 кал/Г, а для серого — около 75 кал/Г. Сопоставляя общее теплосодержание разных чугунов по данным Мораве и Умоно (рис. 261), можно установить в подтверждение ранее указанному, что разница в теплосодержании белого и серого чугуна в жидком состоянии относительно нивелируется. Более высокое же расположение кривой белого чугуна на рис. 260 объясняется главным образом большим содержанием в нем углерода и более низким содержанием кремния.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна