Теплофизические свойства, состав и теплопроводность алюминиевых сплавов
Теплофизические свойства алюминиевых сплавов АМц, АМг, Д16, АК и др.
В таблице представлены состав и теплофизические свойства алюминиевых сплавов для нагартованного, закаленного и отожженого состояний сплава:
- плотность сплавов, кг/м3;
- коэффициент теплопроводности, Вт/(м·град);
- коэффициент линейного теплового расширения, 1/град;
- удельное электрическое сопротивление, Ом·м.
Теплофизические свойства представлены для следующих сплавов алюминия: А, АМц, АМг, Амг1, АМг5, АВ, Д18, Д1, Д16, АК8, АК4, 32S, В95. Свойства сплавов даны при комнатной температуре, за исключением коэффициента теплового расширения (КТР), который указан для интервалов температуры 20-100, 20-200 и 20-300°С.
Теплопроводность алюминиевых сплавов
Представлена сводная таблица теплопроводности алюминиевых сплавов. В ней приведены значения теплопроводности распространенных алюминиевых сплавов (сплавы алюминия с кремнием, медью, магнием и цинком, литейные сплавы, дюралюминий) при различной температуре в диапазоне от 4 до 700К.
По данным таблицы видно, что теплопроводность алюминиевых сплавов в основном увеличивается с ростом температуры. Наибольшей теплопроводностью при комнатной температуре обладает такой сплав, как АД1 — его теплопроводность при этой температуре равна 210 Вт/(м·град). Более низкая теплопроводность свойственна в основном литейным алюминиевым сплавам, например АК4, АЛ1, АЛ8 и другим.
Температура в таблице в градусах Кельвина !
| Алюминиевый сплав | Температура, K | Теплопроводность алюминиевого сплава, Вт/(м·град) |
|---|---|---|
| АВ | 298…373…473…573 | 176…180…184…189 |
| АД1 нагартованный | 4…10…20…40…80…150…300 | 50…130…260…400…250…220…210 |
| АД31 закаленный, состаренный | 4…10…20…40…80…200…300…600 | 35…87…170…270…230…200…190…190 |
| АД33 | 300…373…473…573 | 140…151…163…172 |
| АД35 | 298…373…473…573 | 170…174…178…182 |
| АК4 | 300…500…600…700 | 145…160…170…170 |
| АК6 закаленный, состаренный | 20…77…223…293…373…473…573…673 | 35…90…192…176…180…184…184…189 |
| АК8 закаленный, состаренный | 20…40…80…150…300…573…673 | 50…72…100…125…160…180…180 |
| АЛ1 | 300…400…600 | 130…140…150 |
| АЛ2 | 20…77…293 | 10…18…160 |
| АЛ4 | 300…473…673 | 150…160…155 |
| АЛ5 | 300…473…573 | 160…170…180 |
| АЛ8 | 300…473…673 | 92…100…110 |
| АМг1 | 298…373…473…573…673 | 184…188…192…188…188 |
| АМг2 | 4…10…20…40…80…150…300…373…473…573…673 | 4,6…12…25…49…77…100…155…159…163…164…167 |
| АМг3 | 20…77…90…203…293 | 41…86…89…123…132 |
| АМг5 отожженный | 10…20…40…80…150…300…473…673 | 10…20…40…66…92…130…130…150 |
| АМг6 | 20…77…173…293 | 13…43…75…92 |
| АМц нагартованный | 4…10…20…40…80…150…300…473…573…673 | 11…28…58…110…140…150…180…180…184…188 |
| В93 | 300…473…673 | 160…170…160 |
| В95 | 300…473…673 | 155…160…160 |
| ВАД1 | 20…80…300 | 30…61…160 |
| ВАЛ1 | 300…473…673 | 130…150…160 |
| ВАЛ5 | 300…573…673 | 150…160…160 |
| ВД17 | 300…673 | 130…170 |
| Д1 | 298…373…473…573…673 | 117…130…150…172…176 |
| Д16 закаленный, состаренный | 10…20…40…80…150…300…373…473…573 | 9…19…37…61…90…120…130…146…163 |
| Д20 закаленный, состаренный | 20…40…80…150…300…373…473…573…673 | 27…38…61…85…140…142…147…155…160 |
| Д21 | 298…373…473…573 | 130…138…151…168 |
Свойства сплавов алюминия с кремнием, медью, магнием и цинком
В таблице представлены состав и следующие теплофизические свойства алюминиевых сплавов:
- плотность сплавов, кг/м3;
- коэффициент теплопроводности, Вт/(м·°С);
- коэффициент линейного теплового расширения, 1/град;
- коррозионная устойчивость в воде и на воздухе;
- температура изменения прочности.
Плотность, теплопроводность и коэффициент линейного теплового расширения сплавов представлены в зависимости от температуры в интервале от 500 до 660°С. Плотность алюминиевых сплавов с кремнием и цинком наиболее высока. Из легких сплавов можно отметить сплавы, содержащие магний.
Следует отметить, что наибольшей коррозионной устойчивостью в воде и на воздухе обладают алюминиевые сплавы с высоким содержанием меди — они устойчивы к коррозии до температуры 200…250°С. Такие сплавы также обладают высокими прочностными характеристиками.
Теплопроводность алюминиевых сплавов в зависимости от температуры
В таблице представлены состав алюминиевых сплавов и коэффициент их теплопроводности в диапазоне температуры от 173 (-100°С) до 773К (500°С). По данным таблицы видно, что чем больше содержится алюминия в сплаве, тем выше его теплопроводность. При нагревании алюминиевых сплавов, их теплопроводность, как правило, увеличивается.
Теплопроводность сплава алюминия с литием
Даны значения коэффициента теплопроводности сплава алюминия с литием при комнатной температуре. Теплопроводность указана в зависимости от содержания лития в сплаве по массе (от 0 до 11%). Необходимо отметить, что увеличение процентного содержания лития приводит к уменьшению теплопроводности сплава.
Плотность, теплопроводность, теплоемкость алюминиевых сплавов Амц, Амг1, Амг2, Д1, Д16
Представлены значения плотности (при температуре 293К), коэффициента теплопроводности, Вт/(м·°С), и удельной (массовой) теплоемкости, кДж/(кг·°С) некоторых алюминиевых сплавов в зависимости от температуры (свойства даны при температурах 25, 100 , 200, 300, 400 °С).
В таблице указана плотность, теплопроводность, теплоемкость следующих сплавов алюминия: Амц, Амг1, Амг2, Д1, Д16. Следует отметить, что плотность алюминиевых сплавов примерно одинаковая, но немного выделяется такой сплав алюминия, как Д-1 — его плотность равна 2800 кг/м3.
Теплопроводность, теплоемкость и удельное сопротивление сплава 1151Т
В таблице представлены значения коэффициента теплопроводности, Вт/(м·град), удельной (массовой) теплоемкости, кДж/(г·град)
и удельного сопротивления алюминиевого сплава 1151Т.
Свойства алюминиевого сплава 1151Т даны в зависимости от температуры (в интервале от 0 до 400 °С). По данным таблицы видно, что теплопроводность этого сплава увеличивается при нагревании, однако в районе температуры 200°С имеет место некоторое ее снижение с последующим ростом. Такой же характер изменения свойственен и удельной теплоемкости сплава 1151Т. Удельное электрическое сопротивление рассматриваемого сплава увеличивается по мере роста его температуры.
Температурные коэффициенты линейного расширения (КТР) сплава 1151Т
В таблице представлены значения температурных коэффициентов линейного расширения (КТР) алюминиевого сплава 1151Т.
Коэффициенты линейного расширения алюминиевого сплава 1151Т даны в зависимости от температуры (в интервале от 0 до 500 °С). При высоких температурах КТР сплава 1151Т увеличивается.
Теплофизические свойства алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mn
В таблице представлены теплофизические свойства алюминиевых сплавов, содержащих медь и марганец. рассмотрены такие сплавы, как сплав 01205, 1201, Д21, Д20. Свойства сплавов представлены в зависимости от температуры в диапазоне от 25 до 400°С. Из рассмотренных сплавов наиболее теплопроводным является сплав Д20, с теплопроводностью 138 Вт/(м·град) при температуре 25°С.
Даны следующие теплофизические свойства сплавов:
- коэффициент теплопроводности, Вт/(м·град);
- удельная (массовая) теплоемкость, кДж/(кг·град);
- коэффициент линейного теплового расширения, 1/град.
Теплофизические свойства алюминиевых сплавов системы Al-Mg-Si
В таблице представлены следующие теплофизические свойства сплавов алюминия с магнием и кремнием:
- плотность, кг/м3;
- коэффициент теплопроводности, Вт/(м·°С);
- удельная теплоемкость, кДж/(кг·°С).
Свойства представлены в зависимости от температуры в интервале от 25 до 400°С. Даны свойства следующих сплавов: АД31, АД33, АД35, АВ. Следует отметить, что удельная теплоемкость сплавов увеличивается при нагревании.
Удельная теплоемкость высокопрочных сплавов алюминия В93, сплав 1933, В95, сплав 1973, В96 и др.
Указана массовая теплоемкость кДж/(кг·°С) при температуре от 20 до 400°С следующих сплавов: В93, В93пч, сплав 1933, В95, В95пч, В95оч, сплав 1973, В96Ц, В96Ц-3. С ростом температуры сплава его теплоемкость увеличивается.
Теплопроводность высокопрочных сплавов алюминия В93, сплав 1933, В95, сплав 1973, В96 и др.
В таблице приведены значения теплопроводности в размерности Вт/(м·град) в зависимости от температуры (интервал от 25 до 400°С) следующих алюминиевых сплавов: В93, В93пч, сплав 1933, В95, В95пч, В95оч, сплав 1973, В96Ц, В96Ц-3. Наиболее теплопроводными, по данным таблицы, являются сплавы В93, В93пч, сплав 1933, имеющие значение теплопроводности 163 Вт/(м·град) при температуре 25°С.
Источники:
1. Физические величины. Справочник. А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. — М.:Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.
2. Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники.
3. В.М. Белецкий, Г.А. Кривов. Алюминиевые сплавы (состав, свойства, технология, применение). Справочник. Под общей ред. академика РАН И.Н. Фридляндера — К.: «Коминтех», 2005. — 365 с.
4. Богданов С.Н., Бурцев С.И., Иванов О.П., Куприянова А.В. Холодильная теника. Кондиционирование воздуха. Свойства веществ: Справ./ Под ред. С.Н. Богданова. 4-е изд., перераб. и доп. — СПб.: СПбГАХПТ, 1999.- 320 с.