Aká je tepelná vodivosť UNS S31603?
Ako dodávateľ UNS S31603 sa ma často pýtajú na tepelnú vodivosť tohto materiálu. Pochopenie tepelnej vodivosti UNS S31603 je rozhodujúce pre rôzne aplikácie, najmä tie, v ktorých prenos tepla hrá významnú úlohu. V tomto blogovom príspevku sa ponorím do detailov tepelnej vodivosti UNS S31603, jeho ovplyvňujúcich faktorov a ako sa porovnáva s inými zliatinami z nehrdzavejúcej ocele.
Základy tepelnej vodivosti
Tepelná vodivosť je miera schopnosti materiálu vykonávať teplo. Je definovaná ako množstvo tepla (vo wattoch) prenášaných hrúbkou jednotky (v metroch) materiálu v smere normálnom k povrchu jednotkovej plochy (v štvorcových metroch) v dôsledku jednotkového teplotného gradientu (v kelvinoch na meter). Jednotka SI pre tepelnú vodivosť je w/(m · k).
Tepelná vodivosť UNS S31603
UNS S31603, tiež známy ako 316L z nehrdzavejúcej ocele, je nízkym uhlíkom variantu nehrdzavejúcej ocele 316. Tepelná vodivosť UNS S31603 je v porovnaní s niektorými inými kovmi pomerne nízka. Pri teplote miestnosti (okolo 20 ° C alebo 293 K) je tepelná vodivosť UNS S31603 približne 16,3 W/(m · K).
Keď sa teplota zvyšuje, zmení sa aj tepelná vodivosť UNS S31603. Všeobecne platí, že pre väčšinu kovov a zliatin, vrátane UNS S31603, sa tepelná vodivosť zvyšuje s teplotou, ale rýchlosť zvýšenia nie je lineárna. Napríklad pri 100 ° C (373 K) je tepelná vodivosť UNS S31603 okolo 17,4 W/(m · K) a pri 500 ° C (773 K) môže dosiahnuť približne 21,7 W/(m · K).
Ovplyvňujúce faktory tepelnej vodivosti UNS S31603
- Zloženie: Pridanie zliatinových prvkov v UNS S31603 má významný vplyv na jeho tepelnú vodivosť. Chróm, nikel a molybdén sú hlavnými zliatinovými prvkami v 316L z nehrdzavejúcej ocele. Chróm tvorí na povrchu pasívnu vrstvu oxidu, ktorá chráni materiál pred koróziou, ale tiež ovplyvňuje vlastnosti prenosu tepla. Nikel zlepšuje ťažnosť a odolnosť zliatiny korózie a molybdén zvyšuje jeho odolnosť voči jamkám a korózii trhliny. Tieto zliatinové prvky môžu rozptýliť fonóny (vibrácie mriežky zodpovedné za vedenie tepla v tuhých látkach) a elektróny (ktoré tiež prispievajú k vedeniu tepla v kovoch), čím sa zníži tepelná vodivosť v porovnaní s čistým železom alebo inými jednoduchými kovmi.
- Mikroštruktúra: Mikroštruktúra UNS S31603 môže tiež ovplyvniť jeho tepelnú vodivosť. Faktory, ako je veľkosť zŕn, prítomnosť precipitátov a stupeň chladu - fungovanie môžu ovplyvniť správanie prenosu tepla. Jemnejšia veľkosť zŕn môže zvýšiť počet hraníc zŕn, ktoré pôsobia ako rozptylové centrá pre fonóny a elektróny, čo vedie k zníženiu tepelnej vodivosti. Chlad - práca môže zaviesť dislokácie a defekty mriežky, ktoré tiež rozptyľujú častice s teplami a znižujú tepelnú vodivosť.
Porovnanie s inými zliatinou nehrdzavejúcej ocele
Pri porovnaní tepelnej vodivosti UNS S31603 s inými zliatinami z nehrdzavejúcej ocele vidíme určité rozdiely.
Nerezová oceľ 304 / UNS S30400 / 1,4301má podobnú tepelnú vodivosť ako UNS S31603 pri teplote miestnosti. Tepelná vodivosť 304 nehrdzavejúcej ocele je asi 16,2 W/(m · K) pri 20 ° C. Avšak v dôsledku rôznych zliatin zliat (304 obsahuje menej molybdénu ako 316 l), tepelná vodivosť 304 sa môže s teplotou mierne meniť s teplotou v porovnaní s S31603.
Nerezová oceľ 347 / UNS S34700 / 1,4550aZ nehrdzavejúcej ocele 347H / UNS S34709 / 1,4961sú stabilizované zliatiny z nehrdzavejúcej ocele s pridaným nióbom, aby sa zabránilo intergranulárnej korózii. Ich tepelné vodivosti sú tiež v rovnakom všeobecnom rozsahu ako UNS S31603. Pri teplote miestnosti je tepelná vodivosť z nehrdzavejúcej ocele 347 okolo 15 - 16 W/(m · K).
Aplikácie založené na tepelnej vodivosti
- Výmenník tepla: Aj keď tepelná vodivosť UNS S31603 nie je extrémne vysoká, stále sa používa v niektorých aplikáciách výmenníka tepla. Vďaka svojej vynikajúcej odolnosti proti korózii je vhodný na manipuláciu s korozívnymi tekutkami. V aplikáciách, v ktorých rýchlosť prenosu tepla nie je primárnym problémom, ale odolnosť proti korózii je rozhodujúca, napríklad v závodoch chemického spracovania, môže byť UNS S31603 dobrou voľbou.
- Priemysel potravín a nápojov: V priemysle potravín a nápojov, kde je odpor, ktorý je nanajvýš dôležitý hygiena a korózia, sa bežne používa UNS S31603. Aj keď tepelná vodivosť nie je taká vysoká ako niektoré iné materiály, stále sa dá použiť v zariadeniach, ako sú skladovacie nádrže, potrubné systémy a varenie nádob, kde prenos tepla nie je hlavným konštrukčným faktorom.
Záver
Záverom možno povedať, že tepelná vodivosť UNS S31603 je dôležitou vlastnosťou, ktorá sa líši v závislosti od teploty a je ovplyvňovaná faktormi, ako je zloženie zliatiny a mikroštruktúra. Aj keď nemusí mať najvyššiu tepelnú vodivosť medzi kovmi, jeho kombinácia odporu korózie, mechanických vlastností a relatívne stabilnej tepelnej vodivosti z neho robí všestranný materiál pre širokú škálu aplikácií.
Ak uvažujete o použití UNS S31603 vo svojom projekte a máte otázky týkajúce sa jeho tepelnej vodivosti alebo iných nehnuteľností, alebo ak máte záujem o nákup produktov UNS S31603, neváhajte a kontaktujte nás a získajte viac informácií a začnite vyjednávanie obstarávania.
Odkazy
- Handbook Handbook Volume 1: Vlastnosti a výber: Irons, ocele a zliatiny s vysokým výkonom.
- Vydanie Desk Desk Metals Handbook Desk, 3. vydanie.
- Technická literatúra od výrobcov z nehrdzavejúcej ocele.
