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不銹鋼管304比重是多少-不銹鋼304高溫熱物理性能匯編

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不銹鋼304高溫熱物理性能匯編 compilationhtemperaturethermophysicalpropertiesteresstel304

不銹鋼304高溫熱物理性能匯編

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摘要：304不銹鋼應用廣泛，準確理解其各種熱物理性能參數非常重要。這些參數數據是高溫設計和熱模擬的重要輸入參數。本文總結了304不銹鋼高溫熱物理性能（熱導率、熱容量、熱擴散率、密度、總半球發射率、總法向發射率）的文獻報告數據，便于熱物性測試儀器的比較試驗和評價，有利于提高高溫設計和熱模擬中參數輸入的準確性。

1. 簡介

不銹鋼304是一種通用不銹鋼，廣泛應用于生產綜合性能好（耐腐蝕、成型）的設備和部件。典型的304不銹鋼材料成分如表1-1所示。

1-1304不銹鋼成分表1-1304

由于304不銹鋼應用廣泛，準確理解其各種熱物理性能參數非常重要。這些參數數據是高溫設計和熱模擬的重要輸入參數。本文將總結國際304不銹鋼高溫熱物理性能（熱導率、熱容量、熱擴散率、密度總半球發射率和法向半球發射率）的文獻報告數據，便于熱物質測試儀器的比較測試和評估，有利于提高高溫設計和熱模擬中參數輸入的準確性。

需要注意的是，這里匯編的304不銹鋼高溫熱物理性能數據小于熔點溫度，即室溫~1200℃范圍內304不銹鋼的熱物理性能數據。

2. 熱導率、比熱容量、熱擴散率和密度數據

來自英國國家物理量實驗室的熱導率、比熱容量、熱擴散率和密度數據（NPL）出版的圖書[1]，其中熱導率是三個獨立測試結果的乘積：熱容、熱擴散率和密度。比熱容采用差熱掃描量熱儀（DSC）熱擴散率采用激光閃光法測定儀測試，密度采用頂桿法熱膨脹儀測試線膨脹率轉換為體膨脹率后得到。如圖2-1~圖2-4所示，熱導率、比熱容、熱擴散率和密度隨溫度而變化。

圖2-1304不銹鋼熱導率與溫度的關系

圖2-2304不銹鋼熱擴散率與溫度的關系

圖2-3304不銹鋼比熱容與溫度的關系

圖2-4304不銹鋼密度與溫度的關系

這里需要注意的是，密度隨溫度變化的結果是通過熱膨脹系數測試獲得的，認為304不銹鋼是同性的，在溫度變化過程中質量不會發生變化。因此，通過測試304不銹鋼的線膨脹率來獲得體膨脹率和樣品的體積變化，最終用恒定質量除以不同溫度下的體積來獲得密度隨溫度變化的結果。

如表2-1所示，匯總熱導率、比熱容、熱擴散率和密度數據。

表2-1304不銹鋼熱導率、比熱容量、熱擴散率和密度數據匯總表

3. 總發射率和總半球發射率的數據

發射率也是材料的重要熱物理性能參數之一，代表了材料表面的熱輻射能力，是研究熱輻射測量、輻射傳熱和熱效率分析的最重要的基本物理性能數據。

對于304不銹鋼，很少有文獻報道總半球向發射率數據，其中大部分是法向光譜發射率和一定波長范圍內的法向發射率。這些數據在熱仿真和傳熱計算中不是很有用。本文首先選擇了英國國家物理量實驗室（NPL）出版圖書[1]中報道的總法向發射率。

不銹鋼管304比重是多少

TPRL測試總半球向發射率采用穩態量熱法，樣品直接通電加熱至高溫。總半球在五種表面狀態下的發射率如表3-1所示，測試結果如圖3-1所示。

表3-1作為304不銹鋼在不同溫度和表面處理狀態下的總發射率測試數據

圖3-1不同熱處理后，304不銹鋼在不同溫度下的總發射率

從表3-1所示的數據可以看出，304不銹鋼的整體發射率較小，即使在高溫氧化熱處理后，其高溫發射率也不超過0.8。

此外，本文還包含了304不銹鋼拋光后的總半球發射率測試數據[2]，并將總半球發射率與總發射率進行了比較。比較數據如表3-2所示，比較曲線如圖3-2所示。

304不銹鋼總半球發射率和總法向發射率測試數據3-2拋光后

圖3-2總半球發射率與總發射率比較

從以上兩種測試方法的結果可以看出，感應加熱試驗的總半球發射率高于總發射率的15%~20%左右，而電子槍單面加熱試驗的總半球發射率在500℃后開始增加。簡而言之，通過光譜測量獲得的總發射率通常小于總半球，304不銹鋼在不同表面狀態和更高溫度下的總發射率也需要使用特殊的測試設備進行測試。

4. 參考文獻

[1]MillsKC.Recommendedvaluesofthermophysicalpropertiesforselectedcommercialalloys[M].WoodheadPublishing,2002.

[2]RogerCR,YenSH,RamanathanKG.TemperaturevariationtotalhemisphericalemisivityofstalestelestelAISI304[J].JOSA,1979,69(10):1384-1390.

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