- ¿Qué es la conductividad térmica?
- Efecto de la concentración de carbono.
- Valor en la vida cotidiana y la producción.
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Antes de trabajar con varios metales y aleaciones, es necesario estudiar toda la información relativa a sus características básicas. El acero es el metal más común y se utiliza en diversas industrias. Su indicador importante puede llamarse conductividad térmica, que varía en un amplio rango, depende de la composición química del material y muchos otros indicadores.
¿Qué es la conductividad térmica?
Este término se refiere a la capacidad de varios materiales para intercambiar energía, que en este caso se representa por calor. En este caso, la transferencia de energía pasa de la parte más caliente a la parte fría y se debe a:
- Moléculas
- Los átomos
- Electrones y otras partículas de estructura metálica.
La conductividad térmica del acero inoxidable diferirá significativamente de la de otro metal; por ejemplo, la conductividad térmica del cobre será diferente de la del acero.
Para denotar este indicador, se usa un valor especial, llamado coeficiente de conductividad térmica. Se caracteriza por la cantidad de calor que puede pasar a través del material durante una determinada unidad de tiempo.
Indicadores para acero
La conductividad térmica puede variar significativamente dependiendo de la composición química del metal. El coeficiente de esta magnitud entre acero y cobre será diferente. Además, con un aumento o disminución en la concentración de carbono, el indicador bajo consideración cambia.
Existen otras características de la conductividad térmica:
Para el acero, que no tiene impurezas, el valor es de 70 W / (m * K).- El carbono y los aceros de alta aleación tienen una conductividad mucho menor. Al aumentar la concentración de impurezas, se reduce significativamente.
- El efecto térmico en sí también puede afectar a la estructura del metal. Como regla general, después del calentamiento, la estructura cambia el valor de conductividad, que se asocia con un cambio en la red cristalina.
El coeficiente de conductividad térmica del aluminio es mucho más alto, lo que se asocia con una menor densidad de este material. La conductividad térmica del latón también es diferente de la del acero.
Efecto de la concentración de carbono.
La concentración de carbono en el acero afecta la cantidad de transferencia de calor:
Los aceros bajos en carbono tienen una alta conductividad. Es por eso que se utilizan en la fabricación de tuberías, que luego se utilizan para crear una tubería de sistema de calefacción. El valor del coeficiente varía en el límite de 54 a 47 W / (m * K).- El coeficiente promedio para el acero al carbono común es de 50 a 90 W / (m * K). Es por eso que este material se utiliza en la fabricación de piezas de varios mecanismos.
- Para metales que no contienen diversas impurezas, el coeficiente es de 64 W / (m * K). Este valor no cambia significativamente durante la exposición térmica.
Por lo tanto, el indicador considerado para aleaciones dopadas puede variar dependiendo de la temperatura de operación.
Valor en la vida cotidiana y la producción.
¿Por qué es importante considerar el coeficiente de conductividad térmica? Un valor similar se indica en diferentes tablas para cada metal y se tiene en cuenta en los siguientes casos:
En la fabricación de diversos intercambiadores de calor. El calor es uno de los portadores de energía importantes. Se utiliza para proporcionar condiciones de vida cómodas en locales residenciales y otros. Al crear radiadores y calderas de calefacción, es importante garantizar una transferencia rápida y completa del calor del refrigerante al consumidor final.- En la fabricación de elementos de desvío. A menudo es posible enfrentar una situación en la que es necesario no llevar a cabo el suministro de calor, sino la eliminación. Un ejemplo es el caso de la eliminación de calor del filo de la herramienta o los dientes de engranaje. Para que el metal no pierda las principales cualidades operativas, se proporciona una rápida eliminación de la energía térmica.
- Al crear capas aislantes. En algunos casos, el material no debe realizar la transferencia de energía térmica. Para tales condiciones de operación, se elige un metal que tenga un bajo coeficiente de conductividad térmica.
El indicador bajo consideración se determina cuando se realiza la prueba en diferentes condiciones. Como se señaló anteriormente, el coeficiente de conducción de calor puede depender de la temperatura de operación. Por lo tanto, las tablas indican varios de sus valores.