金属热物性参数定稿版
金属热物性参数
金属热物性参数表1 各种金属的热物性值金属温度︒ C比热cal/(g·︒C)导热系数cal/(cm·s·︒C)密度ρ(g/cm3)液相线、固相线温度(︒C)纯铁25200400769800100015000.1070.1240.1450.3580.2300.1480.1800.1920.1520.1200.0740.0710.0700.032ρ=7.88(20︒C)=7.3(1500︒C)=7.0(1600︒C)镇静钢(C0.08%)20040080012000.1120.1240.1420.2300.1580.1420.1280.1070.0680.071ρ=7.86(15︒C)软钢(C0.23%)20040080012000.1120.1240.1420.2280.1580.1240.1160.1020.0620.071ρ=7.86(15︒C)碳素结构钢(S35C) 252004008000.1110.1250.1340.2850.1030.0950.0790.078中碳钢(C0.4%)20040080012000.1120.1220.1400.1480.1560.1240.1150.1000.0590.071ρ=7.85(15︒C)共析钢(C0.8%)20040080012000.1080.1280.1440.1460.1600.1190.1080.0910.0580.072ρ=7.85(15︒C)工具钢(C1.2%)2004008000.1080.1300.1420.1560.1030.1020.0890.057ρ=7.83(15︒C)1200 0.156 0.068 续表1 各种金属的热物性值金属温度︒ C比热cal/(g·︒C)导热系数cal/(cm·s·︒C)密度ρ(g/cm3)液相线、固相线温度(︒C)Si2%钢20040080012000.1200.1260.1440.3260.1600.0600.0720.0740.0600.070ρ=7.73(15︒C)Ts=1488T L=1497Cr1%钢2020040080012000.1140.1240.1420.2060.1460.1060.0920.0620.072ρ=7.84(15︒C)T S=1420T L=1520不锈钢(AISI 420)2020040080012000.1140.1190.1460.2140.1360.0530.0550.0580.0640.069ρ=7.7(15︒C)13.1Cr,0.5NiT S=1399T L=1454不锈钢(AISI 304)20040080012000.1180.1280.1360.1540.1600.0350.0430.0500.0630.07618~20Cr,8~12NiT S=1399T L=1454过共晶灰口铸铁20200400800900（0.128）（0.134）（0.140）（0.168）（0.173）0.1540.1240.0940.0710.053ρ=7.0(15︒C)比热相对于普通铸铁共晶灰口铸铁2020040080012000.1860.1410.1040.0700.036球墨铸铁2020040080010000.1190.1010.0870.0720.0510.041ρ=7.1(15︒C)金属温度︒ C比热cal/(g·︒C)导热系数cal/(cm·s·︒C)密度ρ(g/cm3)液相线、固相线温度(︒C)白口铸铁2020040080012000.0450.0510.0530.0470.048ρ=7.5~7.8(15︒C)纯铜20200600100012000.0920.0930.1060.1150.9560.9310.8740.803ρ=8.92T S=T L=1083Cu90%~Al10%2020060010000.1050.1110.1240.1360.1220.1560.2330.310T S=1030T L=1042Cu70%~Zn30% 202006009000.0940.1000.1130.1230.2670.3490.3590.367T S=915T L=955Cu60%~Zn40% 202006009000.0920.0970.1080.1160.3020.3460.3610.334T S=900T L=905Cu70%~Ni30% 202006000.0930.1010.1120.0690.0880.130T S=1170T L=12401000 0.123 0.172Cu60%~Ni40%20200600100012000.1010.1050.1150.1250.1300.0560.0740.1130.1520.172T S=1227T L=1280纯铝202005006600.2150.2350.2680.2860.5650.5700.5290.508ρs=2.70(15︒C)T S=T M=660.2Al-Cu4.5% 20200500 0.2100.2290.2610.4490.4490.461T S=502T L=638金属温度︒ C比热cal/(g·︒C)导热系数cal/(cm·s·︒C)密度ρ(g/cm3)液相线、固相线温度(︒C)Al~Mg8% 202004005000.2180.2380.2600.2710.1990.2860.3820.431T S=540T L=625纯镁202004006500.2460.2630.2880.3250.3730.3620.3530.346ρs=1.74T L=T S=651Mg94.7~Zn4.6~Zr0.7 (相当于MC6) 202004005490.2420.2640.3030.3410.2610.2960.3190.324T S=549T L=641Mg90.2~Al9 ~Zn0.6~Mn0.2 (相当于MC2) 202004004680.2350.2610.2910.3000.0510.0560.0620.063T S=468T L=616InconelX(73Ni,15Cr,7 Fe,2.5Ti,1Nb)2020060010000.1030.1150.1330.1970.0280.0350.0520.069ρs=6.09T S=1395T L=1427耐盐酸镍基合6001000 0.1260.1530.0460.070T S=1270T L=1305金C 1200 0.167 0.074表2 铸型的热物性计算公式No 视在物性值计算公式备注1 a=+000171000247..ρλρ=-+000144000232..b=-+0009900250..ρ浇注合金：铸铁硅砂干型，呋喃铸型2 a-+000216000416..ρλρ=-+000221000240..b=-+0016300254..ρ浇注合金：铸铝硅砂干砂，呋喃铸型3 a=-000787000104..ρλρ=+0000624000120..b=+00045600173..ρ浇注合金：铸钢硅砂干型4 a=-+0000407000407..ρ浇注合金：铸钢λρ=-+000246000310..b=-+00016000301..ρ硅砂呋喃铸型5 C TT TP ii i=+⨯-⨯+⨯---0173132101211069810472113....C TT TP ii i=+⨯-⨯+⨯---0131247101771045310472113....硅砂6 C TT TP ii i=+⨯-⨯+⨯---0193964106191017610582113....橄榄石砂7 C TT TP ii i=+⨯-⨯+⨯---0128711104881019810582113....锆砂8 C TT TP ii i=+⨯-⨯+⨯---0156706104651013210582113....铬砂9()()()cs s ggW Ds gs g Pλελδλεδλψελψελλδελλ=-++--+==----123113109370099613202341250010602850234()........硅砂，干型，呋喃铸型600︒C以下0.385<ε<0.4940.0058<D P<0.03790.03<W<0.0710 λλλ=+c rλrTT TT=⨯-⨯-⨯+⨯-⨯-----61610662101701026310798104892123164.....硅砂，干型λc由No9的公式求得浇注合金：铸钢λr TT T T =⨯+⨯-⨯+⨯-⨯-----34910692102281027210876104792123164......硅砂，呋喃铸型 浇注合金：铸钢 11()()λ=⨯-⨯++⨯+=---226110215710273134741027300972536920154.....T T C TP硅砂，膨润土7%，水分4%ρ=1.5212 ()()()()()()()λ=⨯-⨯++⨯+=+⨯+-⨯+≤︒=+⨯+≥︒------1442910183291027319001027301307274102731290102737600254720731027376036924725........T T C T T T C C T T C P P 硅砂ρ=1.7313()λ=⨯+⨯+=--1703108344510273009295380162....T C T P橄榄石砂，膨润土5.9%，水分3.3 %ρ=1.8314 ()()λ=⨯-⨯++⨯+=---224881018010273133961027300759736920158.....T T C T P铬砂膨润土3.9%,水分 2.1%ρ=2.7815 ()()λ=⨯-⨯++⨯+=---284610226510273145181027300601736920170.....T T C T P锆砂，膨润土3.8%,水分2.1ρ=2.78表3 流动临界固相率合金临界固相率文献备考Al-Si2.4%Si6.2% Al-Si3% 0.660.78084考虑了浓化后决定固相率Al-Cu5.5% Al-Mg13.8% 08005..±0701..±85 根据浓度实测值和杠杆定律算出固相率Al-Cu4.5% 0.85~0.87 86 用谢依尔公式算出固相率AC2BAl-Si9%-Cu4 % 0.5(金属型)0.3(砂型)8789用谢依尔公式算出固相率Fe-C0.65%铜0.69 80球墨铸铁0.75 88 没有说明数据的明确依据Al-4.5%Cu 0.84(自由凝固) 根据实测，V c=0.032︒C/sCu-8%Sn Cu-8%Sn-0.5 %SiCu-8%Sn-2% Fe 0.80.75 (自由凝固)0.8根据固相率与流过细管道的液体量测出,冷速V c=0.03︒C/sCu-8%Sn 0.43~0.44(金属型，型温根据固相率与流过细管道的液体量测出373︒C)铸钢0.65 未说明依据铸钢，不锈钢0.70 未说明依据表4部分砂型热物性数据表型砂组成λ(cal/s.cm.︒C)×102C(cal/g︒C)ρ(g/cm3)说明石英砂石英砂0.0550.1390.1260.3101.6581.7005~15︒C900︒C，粒度50/100 “干砂”0.078 0.191 1.500 未表明者为常温，下同“湿砂”0.271 0.503 1.650石英砂0.112~0.363 0.191~0.2811.776黄砂0.067~0.082 1.580~1.700石英砂0.096~0.3360.12~0.4560.072~0.360.0620.3620.141~0.1810.168~0.2880.168~0.2880.168~0.2881.940.1840.181~0.2811.7301.6341.4581.6021.6781.4600~1300︒C0~1300︒C0~1300︒C干燥砂，16.5︒C含水4.9%，18.9︒C0~1100，T↑→α↓锆砂锆砂0.191~0.2510.223~0.3910.120~0.2100.130~0.2022.8302.8000~1100，T↑→α↓0~900︒C铬铁矿砂铬铁矿砂0.125~0.293 0.151~0.2302.600 0~900︒C水玻璃砂石英砂+5%水玻璃0.614 2.583 铁浇注法，界面平均1143︒C铬铁矿砂+水玻璃0.1390.165铬镁矿砂+水玻璃0.2030.2430.139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0.142~0.202 28~450︒C石英砂+3%~7%呋喃树脂0.161~0.1370.202~0.181.4801.63025~550︒C25~550︒C石英砂+2%呋喃树脂0.122 0.23 1.480 铝浇注法，666︒C石英砂+1.5%呋喃树脂0.1870.1920.2420.250.260.261.440.4401.550铁浇注法，1155︒C钢浇注法，1155︒C钢浇注法，1155︒C石英砂+1.5%树脂0.26200.18~0.230.260.18~0.261.6301.440钢浇注法，1155︒C钢浇注法铬铁矿砂+1%树脂0.161~0.212.900 钢浇注法铬砂+树脂铬砂+1%呋喃树脂0.23~0.262 0.13~0.17 2.880钢浇注法常温~1490︒C树脂砂石英砂+6%水玻璃0.230.230.2520.2521.4501.5701.3901.6101.610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材质密度(g/cm3) 材质密度(g/cm3)材质密度(g/cm3)钢碳素钢不锈钢高速钢7.807.908.20~8.80灰口铸铁(中碳，铁素体基体)可锻铸铁7.257.27铝合金铝硅合金硬铝ADC102.602.802.71铸铁灰口铸铁(高碳，铁素体基体) 球墨铸铁8.807.10铜合金7-3 黄铜6-4 黄铜高强度黄铜8.508.408.30锌合金ZDC26.60镁合金1.80表6典型液体金属的物性值物性值低合金铸钢(1600︒)①普通铸铁(1400︒C)①纯铝(700︒C)①纯铜(1100︒C) ①纯镁(700︒C)①液相线温度(︒C) 1400~1531123~1130 660 1083 851密度(g/cm3)6.80~7.00 6.50~6.90 2.35 1.90 1.58比热0.15 0.22 0.26 0.12 0.29 导热系数40 (纯铁)-- 100 170 80凝固潜热(J.g-1)251~268 209~268 394 204 230凝固收缩率(%)3~4 -0.8~0.5 6.5 4.2 4.2 表面张力()1700 920 900 1300 560粘度(mPa.s)6 5~8 1.1~2 4 1.2热辐射系数0.3~0.45(全辐射系数)0.3~0.45(全辐射系数)0.12(相对0.65μm的波长)0.1(相对0.66μm的波长)--①表示所给物性值的温度条件。
各种金属的热物性值
金属温度° Ccal/(g·°C)cal/(cm·s·°C)线、固相线温度(°C)纯铁25200400769800100015000.1070.1240.1450.3580.2300.1480.1800.1920.1520.1200.0740.0710.0700.032ρ=7.88(20°C)=7.3(1500°C)=7.0(1600°C)镇静钢(C0.08%)20040080012000.1120.1240.1420.2300.1580.1420.1280.1070.0680.071ρ=7.86(15°C)软钢(C0.23%)20040080012000.1120.1240.1420.2280.1580.1240.1160.1020.0620.071ρ=7.86(15°C)碳素结构钢(S35C) 252004008000.1110.1250.1340.2850.1030.0950.0790.078中碳钢(C0.4%)20040080012000.1120.1220.1400.1480.1560.1240.1150.1000.0590.071ρ=7.85(15°C)共析钢(C0.8%)20040080012000.1080.1280.1440.1460.1600.1190.1080.0910.0580.072ρ=7.85(15°C)工具钢(C1.2%)20040080012000.1080.1300.1420.1560.1560.1030.1020.0890.0570.068ρ=7.83(15°C)金属温度° Ccal/(g·°C) cal/(cm·s·°C)线、固相线温度(°C)Si2%钢20040080012000.1200.1260.1440.3260.1600.0600.0720.0740.0600.070ρ=7.73(15°C)Ts=1488T L=1497Cr1%钢2020040080012000.1140.1240.1420.2060.1460.1060.0920.0620.072ρ=7.84(15°C)T S=1420T L=1520不锈钢(AISI 420)2020040080012000.1140.1190.1460.2140.1360.0530.0550.0580.0640.069ρ=7.7(15°C)13.1Cr,0.5NiT S=1399T L=1454不锈钢(AISI 304)20040080012000.1180.1280.1360.1540.1600.0350.0430.0500.0630.07618~20Cr,8~12NiT S=1399T L=1454过共晶灰口铸铁20200400800900（0.128）（0.134）（0.140）（0.168）（0.173）0.1540.1240.0940.0710.053ρ=7.0(15°C)比热相对于普通铸铁共晶灰口铸铁2020040080012000.1860.1410.1040.0700.036球墨铸铁2020040080010000.1190.1010.0870.0720.0510.041ρ=7.1(15°C)白口铸铁2020040080012000.0450.0510.0530.0470.048ρ=7.5~7.8(15°C)纯铜20200600100012000.0920.0930.1060.1150.9560.9310.8740.803ρ=8.92T S=T L=1083Cu90%~Al10%2020060010000.1050.1110.1240.1360.1220.1560.2330.310T S=1030T L=1042Cu70%~Zn30% 202006009000.0940.1000.1130.1230.2670.3490.3590.367T S=915T L=955Cu60%~Zn40% 202006009000.0920.0970.1080.1160.3020.3460.3610.334T S=900T L=905Cu70%~Ni30%2020060010000.0930.1010.1120.1230.0690.0880.1300.172T S=1170T L=1240Cu60%~Ni40%20200600100012000.1010.1050.1150.1250.1300.0560.0740.1130.1520.172T S=1227T L=1280纯铝202005006600.2150.2350.2680.2860.5650.5700.5290.508ρs=2.70(15°C)T S=T M=660.2Al-Cu4.5% 20200500 0.2100.2290.2610.4490.4490.461T S=502T L=638Al~Mg8% 202004005000.2180.2380.2600.2710.1990.2860.3820.431T S=540T L=625纯镁202004006500.2460.2630.2880.3250.3730.3620.3530.346ρs=1.74T L=T S=651Mg94.7~Zn4.6~Zr0.7 (相当于MC6) 202004005490.2420.2640.3030.3410.2610.2960.3190.324T S=549T L=641Mg90.2~Al9 ~Zn0.6~Mn0.2 (相当于MC2) 202004004680.2350.2610.2910.3000.0510.0560.0620.063T S=468T L=616InconelX(73Ni,15Cr,7F e,2.5Ti,1Nb)2020060010000.1030.1150.1330.1970.0280.0350.0520.069ρs=6.09T S=1395T L=1427耐盐酸镍基合金C 600100012000.1260.1530.1670.0460.0700.074T S=1270T L=1305表2 铸型的热物性计算公式表3 流动临界固相率表4 部分砂型热物性数据表型 砂 组 成 λ(cal/s.cm.°C)×102C(cal/g °C )ρ(g/cm 3)说 明石 英 砂0.055 0.139 0.126 0.310 1.658 1.7005~15°C900°C ，粒度50/100“干 砂” 0.078 0.191 1.500未表明者为常温，下同“湿 砂” 0.271 0.503 1.650 石 英 砂 0.112~0.363 0.191~0.281 1.776 黄 砂 0.067~0.082 1.580~1.700 石 英 砂 石 英 砂 0.096~0.336 0.12~0.456 0.072~0.36 0.062 0.362 0.141~0.181 0.168~0.288 0.168~0.288 0.168~0.288 1.94 0.184 0.181~0.2811.730 1.634 1.458 1.602 1.6781.4600~1300°C 0~1300°C 0~1300°C 干燥砂，16.5°C 含水4.9%，18.9°C 0~1100，T ↑→α↓ 锆 砂 锆 砂 0.191~0.251 0.223~0.391 0.120~0.210 0.130~0.2022.830 2.800 0~1100，T ↑→α↓ 0~900°C 铬铁矿砂 铬铁矿砂 0.125~0.293 0.151~0.2302.600 0~900°C 石英砂+5%水玻璃0.614 2.583铁浇注法，界面平均1143°C 铬铁矿砂 +水玻璃 0.139 0.165 铬镁矿砂+水玻璃 0.203 0.2430.139 钢浇注法 钢浇注法水 玻 璃 砂 石英砂+树脂钢浇注法石英砂+5%酚醛树脂0.142~0.202 28~450°C石英砂+3%~7%呋喃树脂0.161~0.1370.202~0.181.4801.63025~550°C25~550°C石英砂+2%呋喃树脂0.122 0.231.480铝浇注法，666°C石英砂+1.5%呋喃树脂0.1870.1920.2420.250.260.261.440.4401.550铁浇注法，1155°C钢浇注法，1155°C钢浇注法，1155°C石英砂+1.5%树脂0.26200.18~0.230.260.18~0.261.6301.440钢浇注法，1155°C钢浇注法铬铁矿砂+1%树脂 0.161~0.212.900 钢浇注法铬砂+树脂铬砂+1%呋喃树脂0.23~0.262 0.13~0.172.880 钢浇注法常温~1490°C树脂砂石英砂+6%水玻璃0.230.230.2520.2521.4501.5701.3901.6101.610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材质密度(g/cm3)材质密度(g/cm3)材质密度(g/cm3) 钢碳素钢不锈钢高速钢7.807.908.20~8.80灰口铸铁(中碳，铁素体基体)可锻铸铁7.257.27铝合金铝硅合金硬铝ADC102.602.802.71铸铁灰口铸铁(高碳，铁8.80 铜合金7-3 黄铜8.508.40锌合金ZDC2 6.60素体基体) 球墨铸铁7.10 6-4 黄铜高强度黄铜8.30 镁合金 1.80表6典型液体金属的物性值物性值低合金铸钢(1600°)①普通铸铁(1400°C)①纯铝(700°C)①纯铜(1100°C) ①纯镁(700°C)①液相线温度(°C) 1400~1531123~1130660 1083 851密度(g/cm3) 6.80~7.00 6.50~6.90 2.35 1.90 1.58 比热0.15 0.22 0.26 0.12 0.29 导热系数 40(纯铁) -- 100 170 80 凝固潜热(J.g-1)251~268 209~268 394 204 230凝固收缩率(%)3~4 -0.8~0.5 6.5 4.2 4.2表面张力() 1700 920 900 1300 560 粘度(mPa.s) 6 5~81.1~2 4 1.2热辐射系数0.3~0.45(全辐射系数)0.3~0.45(全辐射系数)0.12(相对0.65μm的波长)0.1(相对0.66μm的波长)--①表示所给物性值的温度条件。
常用材料的热物性参数
表1 各种金属的热物性值温度 C比热cal/(g·C)导热系数cal/(cm·s·C)密度(g/cm3)液相线、固相线温度(C)=7.88(20C)=7.3(1500C)=7.0(1600C)=7.86(15C)=7.86(15C)=7.85(15C)=7.85(15C)=7.83(15C)续表1 各种金属的热物性值温度 C比热cal/(g·C)导热系数cal/(cm·s·C)密度(g/cm3)液相线、固相线温度(C)=7.73(15C)Ts=1488T L=1497=7.84(15C)T S=1420T L=1520=7.7(15C)13.1Cr,0.5NiT S=1399T L=1454=7.0(15C)比热相对于普通铸铁=7.1(15C)温度 C比热cal/(g·C)导热系数cal/(cm·s·C)密度(g/cm3)液相线、固相线温度(C)=7.5~7.8(15C)=8.92T S=T L=1083s=2.70(15C) T S=T M=660.2温度 C比热cal/(g·C)导热系数cal/(cm·s·C)密度(g/cm3)液相线、固相线温度(C)s=1.74T L=T S=651s=6.09T S=1395T L=1427表2 铸型的热物性计算公式硅砂，干型，呋喃铸型600C以下0.385<<0.4940.0058<D P<0.03790.03<W<0.07硅砂，干型c由No9的公式求得浇注合金：铸钢表3 流动临界固相率根据实测，V c=0.032C/s根据固相率与流过细管道的液体量测出,冷速V c=0.03C/s0.43~0.44(金属型，型温373C)表4 部分砂型热物性数据表(cal/s.cm. C)×10-2C(cal/g C)(g/cm 3)5~15C 900C ，粒度50/1000~1300C 0~1300C 0~1300C 干燥砂，16.5C 含水4.9%，18.9C 0~1100，T0~1100，T0~900C0~900C铁浇注法，界面平均1143C28~450C25~550C25~550C铝浇注法，666C铁浇注法，1155C 钢浇注法，1155C 钢浇注法，1155C 钢浇注法，1155C 钢浇注法钢浇注法常温~1490C铝浇注法，界面平均660C铝浇注法，界面平均660C铁浇注法，界面平均1155C铁浇注法，界面平均1155C钢浇注法，界面平均1490C表5 典型金属材料的常温密度表6典型液体金属的物性值低合金铸钢(1600)①普通铸铁(1400C)①纯铝(700C)①纯铜(1100C)①纯镁(700C)①液相线温度(C)0.12 (相对0.65m 的波长)0.1(相对0.66m的波长)①表示所给物性值的温度条件。
常用材料的热物性参数
不锈钢 (AISI 420)
200 400 800 1200
, TS=1399 TL=1454
0
18~20Cr,8~12Ni
不锈钢 (AISI 304)
200 400 800
TS=1399 TL=1454
1200
20
（）
?=(15?C)
过共晶 灰口铸铁
200 400 800
（） （） （）
比热相对于 普通铸铁
10
7.98 1016 T 4
r 3.49 104 6.92 107 T 2.28 109 T 2 2.72 1012 T 3
8..76 1016 T 4
2.261 103 2.157 106 T 273
11 1.3474 109 T 2732
CP 0.09725T 0.154
锆
锆
~
~
0~1100，T????
砂
砂
~
~
0~900?C
铬铁 铬铁矿砂
~
~
0~900?C
矿砂
石英砂+5%水玻
铁浇注法，界面平
璃
均 1143?C
铬铁矿砂
+水玻璃
水 铬镁矿砂+水玻
钢浇注法
玻璃
钢浇注法
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
钢浇注法 28~450?C
铜合金 7-3 黄铜 6-4 黄铜 高强度黄
铜
密度 (g/cm3)
材质
铝合金 铝硅合金
硬铝 ADC10
锌合金 ZDC2
金属热物性参数
纯铁
镇静钢 %)
软钢 %)
碳素结构钢 (S35C)
中碳钢 %)
共析钢 %)
表 1 各种金属的热物性值
温度C
25 200 400 769 800 1000 1500
0 200 400 800 1200
0 200 400 800 1200 25 200 400 800
0 200 400 800 1200
璃 树脂
砂 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 ~
~ ~
~ ~ ~
~ ~ ~ ~
5~15C 900C，粒度 50/100 未表明者为常温， 下同
0~1300C 0~1300C 0~1300C 干燥砂，16.5C 含水%，18.9C 0~1100，T 0~1100，T 0~900C 0~900C
=(15C)
比热
导热系数 密度(g/cm3)液相
cal/(g·C) cal/(cm·s·C) 线、固相线温度(C)
=~(15C)
= TS=TL=1083
TS=1030 TL=1042
TS=915 TL=955
TS=900 TL=905
TS=1170 TL=1240
TS=1227
纯铝 %
200 600 1000 1200 20 200 500 660 20 200 500
TL=1280
s=(15C) TS=TM=
TS=502 TL=638
金属 温度C
Al~Mg8%
纯镁
~ ~
(相当于 MC6)
~Al9 ~~ (相当于 MC2)
各种金属热物性参数
各种金属热物性参数金属的热物性参数是指金属在热传导过程中的相关参数，包括热导率、热膨胀系数、比热容等。
这些参数对于热传导和热扩散的计算和设计非常重要，下面将介绍几种常见金属的热物性参数。
1.铝（Al）：-热导率：2.4-2.9W/(m·K)-线膨胀系数：22.2×10^-6/℃-比热容：0.897J/(g·K)2.铜（Cu）：-热导率：385W/(m·K)-线膨胀系数：16.5×10^-6/℃-比热容：0.385J/(g·K)3.钢（Fe）：-热导率：54W/(m·K)-线膨胀系数：11.7×10^-6/℃-比热容：0.45J/(g·K)4.镍（Ni）：-热导率：90W/(m·K)-线膨胀系数：13.4×10^-6/℃-比热容：0.444J/(g·K)5.钛（Ti）：-热导率：21.9W/(m·K)-线膨胀系数：8.6×10^-6/℃-比热容：0.523J/(g·K)6.锌（Zn）：-热导率：116W/(m·K)-线膨胀系数：30.2×10^-6/℃-比热容：0.388J/(g·K)7.铂（Pt）：-热导率：71.6W/(m·K)-线膨胀系数：9.0×10^-6/℃-比热容：0.133J/(g·K)需要注意的是，这些数值在不同温度范围下可能会有微小差异。
此外，金属的热物性参数还受到材料纯度、晶体结构等因素的影响。
热导率反映了材料传导热量的能力，热导率越高说明材料传导热量的能力越强。
热膨胀系数则表示在温度变化时材料的体积会发生变化的程度，线性膨胀系数越大，材料在温度变化下的体积变化越大。
比热容则表示单位质量的物质在温度变化时吸收或释放的热量。
这些热物性参数对于热传导和热扩散的计算和设计十分重要。
常用材料的热物性参数
表1 各种金属的热物性值温度C比热cal/(g·C)导热系数cal/(cm·s·C)密度(g/cm3)液相线、固相线温度(C)=7.88(20C)=7.3(1500C)=7.0(1600C)=7.86(15C)=7.86(15C)=7.85(15C)=7.85(15C)=7.83(15C)续表1 各种金属的热物性值温度C比热cal/(g·C)导热系数cal/(cm·s·C)密度(g/cm3)液相线、固相线温度(C)=7.73(15C)Ts=1488T L=1497=7.84(15C)T S=1420T L=1520=7.7(15C)13.1Cr,0.5NiT S=1399T L=1454=7.0(15C)比热相对于普通铸铁=7.1(15C)温度C比热cal/(g·C)导热系数cal/(cm·s·C)密度(g/cm3)液相线、固相线温度(C)=7.5~7.8(15C)=8.92T S=T L=1083s=2.70(15C) T S=T M=660.2温度C比热cal/(g·C)导热系数cal/(cm·s·C)密度(g/cm3)液相线、固相线温度(C)s=1.74T L=T S=651s=6.09T S=1395T L=1427表2 铸型的热物性计算公式硅砂，干型，呋喃铸型600C以下0.385<<0.4940.0058<D P<0.03790.03<W<0.07硅砂，干型由No9的公式求得c浇注合金：铸钢表3 流动临界固相率根据实测，V c=0.032C/s根据固相率与流过细管道的液体量测出,冷速V c=0.03C/s0.43~0.44(金属型，型温373C)表4 部分砂型热物性数据表(cal/s.cm.C)×10-2C(cal/g(g/cm3)5~15C900C，粒度50/1000~1300C0~1300C0~1300C干燥砂，16.5C 含水4.9%，18.9C 0~1100，T0~1100，T0~900C0~900C铁浇注法，界面平均1143C28~450C25~550C25~550C铝浇注法，666C铁浇注法，1155C钢浇注法，1155C钢浇注法，1155C钢浇注法，1155C钢浇注法钢浇注法常温~1490C铝浇注法，界面平均660C铝浇注法，界面平均660C铁浇注法，界面平均1155C铁浇注法，界面平均1155C钢浇注法，界面平均1490C表5 典型金属材料的常温密度表6典型液体金属的物性值低合金铸钢(1600)①普通铸铁(1400C)①纯铝(700C)①纯铜(1100C)①纯镁(700C)①液相线温度(C)0.12 (相对0.65m 的波长)0.1 (相对0.66m的波长)①表示所给物性值的温度条件。
常用材料的热物性参数
表1 各种金属的热物性值温度 C 比热cal/(g·C) 导热系数cal/(cm·s·C) 密度(g/cm3)液相线、固相线温度(C)=7.88(20C) =7.3(1500C) =7.0(1600C)=7.86(15C)=7.86(15C)=7.85(15C)=7.85(15C)=7.83(15C)续表1 各种金属的热物性值温度 C 比热cal/(g·C) 导热系数cal/(cm·s·C) 密度(g/cm3)液相线、固相线温度(C)=7.73(15C)Ts=1488T L=1497=7.84(15C)T S=1420T L=1520=7.7(15C)13.1Cr,0.5NiT S=1399T L=1454=7.0(15C)比热相对于普通铸铁=7.1(15C)温度 C 比热cal/(g·C) 导热系数cal/(cm·s·C) 密度(g/cm3)液相线、固相线温度(C)=7.5~7.8(15C)=8.92T S=T L=1083s=2.70(15C) T S=T M=660.2温度 C 比热cal/(g·C) 导热系数cal/(cm·s·C) 密度(g/cm3)液相线、固相线温度(C)s=1.74T L=T S=651s=6.09T S=1395T L=1427表2 铸型的热物性计算公式硅砂，干型，呋喃铸型600C以下0.385<<0.4940.0058<D P<0.03790.03<W<0.07硅砂，干型c由No9的公式求得浇注合金：铸钢表3 流动临界固相率根据实测，V c =0.032C/s根据固相率与流过细管道的液体量测出,冷速V c =0.03C/s 0.43~0.44 (金属型，型温373C)表4 部分砂型热物性数据表(cal/s.cm. C)×10-2C(cal/g C)(g/cm 3)5~15 C900C，粒度50/1000~1300 C0~1300 C0~1300 C干燥砂，16.5 C 含水4.9%，18.9 C 0~1100，T0~1100，T0~900 C0~900 C铁浇注法，界面平均1143 C28~450 C25~550 C25~550 C铝浇注法，666 C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表6典型液体金属的物性值低合金铸钢(1600)①普通铸铁(1400C)①纯铝(700C)①纯铜(1100C)①纯镁(700C)①液相线温度(C)0.12 (相对0.65m 的波长)0.1(相对0.66m的波长)①表示所给物性值的温度条件。
各种金属的热物性值1
橄榄石砂， 膨润土 5.9%，水分 3.3 % ρ =1.83 铬砂 膨润土 3.9%,水分 2.1% ρ =2.78 锆砂， 膨润土 3.8%,水分 2.1
ρ =2.78
λ = 2.846 × 10 −3 − 2.265 × 10 −6 (T + 273)
−9 . 15 +14518 × 10 (T + 273) 2
白口铸铁
纯铜
比 热 导热系数 密度ρ(g/cm3)液相 cal/(g·°C) cal/(cm· °C) 线、固相线温度(°C) s· 0.045 ρ=7.5~7.8(15°C) 0.051 0.053 0.047 0.048 0.092 0.956 ρ=8.92 0.093 0.931 TS=TL=1083 0.106 0.874 0.115 0.803 0.105 0.111 0.124 0.136 0.094 0.100 0.113 0.123 0.092 0.097 0.108 0.116 0.093 0.101 0.112 0.123 0.101 0.105 0.115 0.125 0.130 0.215 0.235 0.268 0.286 0.210 0.229 0.261
TS=1030 TL=1042 TS=915 TL=955
TS=900 TL=905
TS=1170 TL=1240
TS=1227 TL=1280
ρs=2.70(15°C) TS=TM=660.2
TS=502 TL=638
金 属
温 度 °C 20 200 400 500 20 200 400 650 20 200 400 549 20 200 400 468 20 200 600 1000 600 1000 1200
金属热物性参数
硅砂，干型 ?c 由 No9 的公式求得 浇注合金：铸钢
r 3.49 104 6.92 107 T 2.28 109 T 2 2.72 1012 T 3 8..76 1016 T 4
2.261 103 2.157 106 T 273 11 1.3474 109 T 2732
CP 0.07597T 0.158 14
2.846 103 2.265 106 T 273 1.4518 109 T 2732
CP 0.06017T 0.170 15
橄榄石砂， 膨润土 5.9%，水分 3.3 % =1.83 铬砂 膨润土 3.9%,水分 2.1% =2.78 锆砂， 膨润土 3.8%,水分 2.1 =2.78
200
600
1000
20 Cu60%~Ni40%
200
600
0.123 0.092 0.097 0.108 0.116 0.093 0.101 0.112 0.123 0.101 0.105 0.115
0.367 0.302 0.346 0.361 0.334 0.069 0.088 0.130 0.172 0.056 0.074 0.113
CP 0.09725T 0.154
1.4429 103 1.8329 106 T 273 1.900 109 T 2732 CP 0.1307 2.74 104 T 273 12 1.290 107 T 2732 T 760C CP 0.2547 2.073 105T 273 T 760C
TS=1270 TL=1305
表 2 铸型的热物性计算公式
No
常用材料的热物性参数
表1 各种金属的热物性值温度 C比热cal/(g·C)导热系数cal/(cm·s·C)密度(g/cm3)液相线、固相线温度(C)=7.88(20C)=7.3(1500C)=7.0(1600C)=7.86(15C)=7.86(15C)=7.85(15C)=7.85(15C)=7.83(15C)续表1 各种金属的热物性值温度 C比热cal/(g·C)导热系数cal/(cm·s·C)密度(g/cm3)液相线、固相线温度(C)=7.73(15C)Ts=1488T L=1497=7.84(15C)T S=1420T L=1520=7.7(15C)13.1Cr,0.5NiT S=1399T L=1454=7.0(15C)比热相对于普通铸铁=7.1(15C)温度 C比热cal/(g·C)导热系数cal/(cm·s·C)密度(g/cm3)液相线、固相线温度(C)=7.5~7.8(15C)=8.92T S=T L=1083s=2.70(15C) T S=T M=660.2温度 C比热cal/(g·C)导热系数cal/(cm·s·C)密度(g/cm3)液相线、固相线温度(C)s=1.74T L=T S=651s=6.09T S=1395T L=1427表2 铸型的热物性计算公式硅砂，干型，呋喃铸型600C以下0.385<<0.4940.0058<D P<0.03790.03<W<0.07硅砂，干型c由No9的公式求得浇注合金：铸钢表3 流动临界固相率根据实测，V c=0.032C/s根据固相率与流过细管道的液体量测出,冷速V c=0.03C/s0.43~0.44(金属型，型温373C)表4 部分砂型热物性数据表(cal/s.cm. C)×10-2C(cal/g C)(g/cm 3)5~15C 900C ，粒度50/1000~1300C 0~1300C 0~1300C 干燥砂，16.5C 含水4.9%，18.9C 0~1100，TT0~900C0~900C铁浇注法，界面平均1143C28~450C25~550C25~550C铝浇注法，666C铁浇注法，1155C 钢浇注法，1155C 钢浇注法，1155C 钢浇注法，1155C 钢浇注法钢浇注法常温~1490C铝浇注法，界面平均660C铝浇注法，界面平均660C铁浇注法，界面平均1155C铁浇注法，界面平均1155C钢浇注法，界面平均1490C表5 典型金属材料的常温密度表6典型液体金属的物性值低合金铸钢(1600)①普通铸铁(1400C)①纯铝(700C)①纯铜(1100C)①纯镁(700C)①液相线温度(C)0.12 (相对0.65m 的波长)0.1(相对0.66m的波长)①表示所给物性值的温度条件。
硬质合金热物性参数
物理性能对比
Physical Properties Comparison
物理性能
Physical Properties
Astek S-SiC
反应烧结SiC
RB-SiC
硬质合金
WC
氧化铝陶瓷
Al2O3
组成
Composition
SiC(99%)
SiC+10%Si
WC+6%Co
Al2O3(99%)
密度, g/cm3
air150012009001400耐腐蚀性比较corrosiontestresults测试环境testenvironment腐蚀重量损失毫克平方厘米年corrosiveweightlossmgcmyr试剂浓度concentrationreagentwt测试温度temperatureastekssic反应烧结sicrbsic10freesic硬质合金wc6co氧化铝陶瓷al1001550065050naoh1002510005075053hf10002708020085h0280550100070hno020510007045koh10010003060025hcl100020985072010hfplus57hno1000160浸没于试剂中125300小时并不断搅动125300hourssubmersivetestingcontinuouslystirred
1200
900
1400
耐腐蚀性比较
Corrosion Test Results
测试环境*
Test EnLeabharlann ironment*腐蚀重量损失，毫克/平方厘米/年
金属热物性参数
300 15
420
~
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)
同上 (容易产生空隙时)
600 1200 1800
表 9 合金的密度、潜热
合金
s(20?C) (kg/m3)
s(Ts) (kg/m3)
1%Cr 钢
7840
--
%Mn 钢
0 200 400 800 1200
25
200 碳素结构钢
(S35C) 400
800
=(15?C)
中碳钢 %)
共析钢 %)
工具钢 %)
0 200 400 800 1200
0 200 400 800 1200
0 200
=(15?C) =(15?C) =(15?C)
400 800 1200
金属
续表 1 各种金属的热物性值
=(15?C) 比热相对于 普通铸铁
球墨铸铁
20 200 400 800 1000
=(15?C)
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)
20
=~(15?C)
200
白口铸铁
400
800
1200
20 纯铜
200
600
1000
1200
备注
1
0
%钢
5 10 20
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
T1=TC(铸片) T2=TM(结晶器) 铸造速度=1.08m/min 弯曲型扁板连铸机
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（0.134）
0.124
400
（0.140）
0.094
800
（0.168）
0.071
900
（0.173）
0.053
?=7.0(15?C) 比热相对于 普通铸铁
20
共晶灰口铸铁
200
400
0.186 0.141 0.104
球墨铸铁
800 1200
20 200 400 800 1000
0.119
0.070 0.036
0.156
0.071
共析钢 (C0.8%)
工具钢 (C1.2%)
0 200 400 800 1200
0 200 400 800 1200
0.108 0.128 0.144 0.146 0.160
0.108 0.130 0.142 0.156 0.156
0.119 0.108 0.091 0.058 0.072
0.122 0.156 0.233 0.310 0.267 0.349 0.359 0.367
?=8.92 TS=TL=1083
TS=1030 TL=1042
TS=915 TL=955
20 Cu60%~Zn40%
200
600
900
Cu70%~Ni30%
20 200 600 1000
Cu60%~Ni40%
0.069
不锈钢 (AISI 304)
0 200 400 800 1200
0.118 0.128 0.136 0.154 0.160
0.035 0.043 0.050 0.063 0.076
18~20Cr,8~12Ni TS=1399 TL=1454
过共晶 灰口铸铁
20
（0.128）
0.154
200
0.107 0.124 0.145 0.358 0.230 0.148 0.180
0.192 0.152 0.120 0.074 0.071 0.070 0.032
?=7.88(20?C) =7.3(1500?C) =7.0(1600?C)
0
0.112
0.142
?=7.86(15?C)
镇静钢
200
0.124
20 200 600 1000 1200
20 纯铝
0.092 0.097 0.108 0.116
0.093 0.101 0.112 0.123
0.101 0.105 0.115 0.125 0.130
0.215
0.302 0.346 0.361 0.334
0.069 0.088 0.130 0.172
1200
纯铜
20 200 600 1000 1200
Cu90%~Al10%
20 200 600 1000
20 Cu70%~Zn30%
200
600
900
0.092 0.093 0.106 0.115
0.105 0.111 0.124 0.136 0.094 0.100 0.113 0.123
0.048 0.956 0.931 0.874 0.803
0.056 0.074 0.113 0.152 0.172
0.565
TS=900 TL=905
TS=1170 TL=1240
TS=1227 TL=1280
?s=2.70(15?C)
200 500 660
Al-Cu4.5%
20
200
500
0.235 0.268 0.286
0.210 0.229 0.261
0.111 0.125 0.134 0.285
0.112 0.122 0.140 0.148
0.124 0.116 0.102 0.062 0.071
0.103 0.095 0.079 0.078
0.124 0.115 0.100 0.059
?=7.86(15?C) ?=7.85(15?C)
1200
0.103 0.102 0.089 0.057 0.068
?=7.85(15?C) ?=7.83(15?C)
续表 1 各种金属的热物性值
金属
温 度?C
比热
导热系数 密度?(g/cm3)液相线、
cal/(g·?C) cal/(cm·s·?C 固相线温度(?C)
Si2%钢
0 200 400 800 1200
0.570 0.529 0.508
0.449 0.449 0.461
TS=TM=660.2
TS=502 TL=638
金属
温 度?C
比热 cal/(g·?C)
导热系数 密度?(g/cm3)液相线、
cal/(cm·s·?C 固相线温度(?C)
)
20
0.218
0.199
Al~Mg8%
200
0.238
0.286
Cr1%钢
20 200 400 800 1200
20
不锈钢
200
(AISI 420)
400
800
0.120 0.126 0.144 0.326 0.160
0.114 0.124 0.142 0.206 0.146
0.114 0.119 0.146 0.214
) 0.060 0.072 0.074 0.060 0.070
金属热物性参数
HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
金属
表 1 各种金属的热物性值
温 度C
比热 cal/(g·C)
导热系数 密度?(g/cm3)液相线、
cal/(cm·s·?C 固相线温度(?C)
)
纯铁
25 200 400 769 800 1000 1500
400
0.260
0.382
0.106 0.092 0.062 0.072
0.053 0.055 0.058 0.064
?=7.73(15?C) Ts=1488 TL=1497
?=7.84(15?C) TS=1420 TL=1520
?=7.7(15?C) 13.1Cr,0.5Ni
TS=1399 TL=1454
1200
0.136
0.101 0.087 0.072 0.051 0.041
?=7.1(15?C)
金属
温 度?C
比热 cal/(g·?C)
导热系数 密度?(g/cm3)液相线、
cal/(cm·s·?C 固相线温度(?C)
)
20
200 白口铸铁
400
800
0.045 0.051 0.053 0.047
?=7.5~7.8(15?C)
0.128
(C0.08%)
400
0.142
0.107800Fra bibliotek0.230
0.068
1200
0.158
0.071
软钢 (C0.23%)
0 200 400 800 1200
25
碳素结构钢
200
(S35C)
400
800
0
中碳钢
200
(C0.4%)
400
800
0.112 0.124 0.142 0.228 0.158