今天給各位分享模具鋼的導熱率的知識，其中也會對塑料模具鋼p20導熱系數進行解釋，現在開始吧！

H13（4Cr5MoSiV1）熱作模具鋼的材料屬性：泊松比、密度、楊氏模量等等

4Cr5MoSiV1是合金鋼材料

4Cr5MoSiV1特性及用途:

系引進美國的H13空淬硬化熱作模具鋼。其性能、用途和4Cr5MoSiV鋼基本相同，但因其釩含量高一些，故中溫（600度）性能比4Cr5MoSiV鋼要好，是熱作模具鋼中用途很廣泛的一種代表性鋼號。

合金工具鋼簡稱合工鋼，是在碳工鋼的基礎上加入合金元素而形成的鋼種。其中合工鋼包括：量具刃具用鋼、耐沖擊工具用鋼、冷作模具鋼、熱作模具鋼、無磁模具鋼、塑料模具鋼。

4Cr5MoSiV1是熱作模具鋼。

執行標準GB/T1299—2000。

統一數字代號A20502

4Cr5MoSiV1化學成分:

碳 C ：0.32～0.45

硅 Si：0.80～1.20

錳 Mn：0.20～0.50

硫 S ：≤0.030

磷 P ：≤0.030

鉻 Cr：4.75～5.50

鎳 Ni：允許殘余含量≤0.25

銅 Cu：允許殘余含量≤0.30

釩 V ：0.80～1.20

鉬 Mo：1.10～1.75

4Cr5MoSiV1物理性能:

密度為7.8t/m3；

彈性模量E為210000MPa。

4Cr5MoSiV1鋼的臨界溫度：

臨界點 溫度（近似值）/℃

Ac1 860

Ac3 915

Ar1 775

Ar3 815

Ms 340

Mf 215

4Cr5MoSiV1鋼的線（膨）脹系數：

溫度/℃ 線（膨）脹系數/℃-1

20～100 9.110-6

20～200 10.310-6

20～300 11.510-6

20～400 12.210-6

20～500 12.810-6

20～600 13.210-6

20～700 13.510-6

4Cr5MoSiV1鋼的熱導率：

溫度/℃ 熱導率/W(mK)-1

25 32.2

650 28.8

4Cr5MoSiV1力學性能：

硬度：退火≤235HB，壓痕直徑≥3.95mm

4Cr5MoSiV1熱處理工藝:

熱處理：（交貨狀態：布氏硬度HBW10/3000（小于等于235）），淬火：790度+-15度預熱，1000度（鹽浴）或1010度（爐控氣氛）+-6度加熱，保溫5~15min空冷，550度+-6度回火；退火、熱加工；

4Cr5MoSiV1交貨狀態：

鋼材以退火狀態交貨。

鋼材導熱最好是那種鋼

這要看鋼材的導熱系數，一般600℃以下，各種不銹鋼的導熱系數基本在10~30W/（m℃）范圍內。

導熱系數越大證明導熱性越好。

加熱板的導熱系數應該

導熱系數是指在穩定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側表面的溫差為1度（K，℃），在一定時間內，通過1平方米面積傳遞的熱量，單位為瓦/米度 （W/(mK)，此處為K可用℃代替）。[1]

導熱系數是建筑材料最重要的熱濕物性參數之一，與建筑能耗、室內環境及很多其他熱濕過程息息相關。[2]

導熱系數僅針對存在導熱的傳熱形式，當存在其他形式的熱傳遞形式時，如輻射、對流和傳質等多種傳熱形式時的復合傳熱關系，復合傳熱關系通常被稱為表觀導熱系數、顯性導熱系數或有效導熱系數（thermal transmissivity of material）。此外，導熱系數是針對均質材料而言的，實際情況下，還存在有多孔、多層、多結構、各向異性材料，此種材料獲得的導熱系數實際上是一種綜合導熱性能的表現，也稱之為平均導熱系數。

中文名

導熱系數

外文名

thermal conductivity

相關定律

傅立葉定律

應用領域

物理學

學科范圍

凝聚態物理

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傅立葉定律影響因素研究方法材料熱導率保溫材料TA說

傅立葉定律

根據傅立葉定律，熱導率的定義式為

其中，x為熱流方向。

為該方向上的熱通量，W/m2。

為該方向上的溫度梯度，單位是 K/m。

對于各向同性的材料來說，各個方向上的熱導率是相同的。[3]

影響因素

不同物質導熱系數各不相同；相同物質的導熱系數與其的結構、密度、濕度、溫度、壓力等因素有關。同一物質的含水率低、溫度較低時，導熱系數較小。一般來說，固體的熱導率比液體的大，而液體的又要比氣體的大。這種差異很大程度上是由于這兩種狀態分子間距不同所導致。工程計算上用的系數值都是由專門試驗測定出來的。

隨著溫度的升高或含濕量的增大，所測5種典型建筑材料的導熱系數都呈增大的趨勢。下面從微觀機理上對此加以分析。對多孔材料而言，當其受潮后，液態水會替代微孔中原有的空氣；而在常溫常壓下，液態水的導熱系數（約為0.59W/（mK））遠大于空氣的導熱系數（約為0.026W/（mK）），因此，含濕材料的導熱系數會大于干燥材料的導熱系數，且含濕量越高，導熱系數也越大。若在低溫下水分凝結成冰，由于冰的導熱系數高達2.2W/（mK）），因此材料整體的導熱系數也將增大。

與受潮帶來的影響不同，溫度升高會引起分子熱運動的加快，促進固體骨架的導熱及孔隙內流體的對流傳熱。此外，孔壁之間的輻射換熱也會因為溫度的升高而加強。若材料含濕，則溫度梯度還可能造成重要影響：溫度梯度將形成蒸汽壓梯度，使水蒸氣從高溫側向低溫側遷移；在特定條件下，水蒸氣可能在低溫側發生冷凝，形成的液態水又將在毛細壓力的驅動下從低溫側向高溫側遷移。如此循環往復，類似于熱管的強化換熱作用，使材料表現出來的導熱系數明顯增大。[2]

研究方法

通常，物質的導熱系數可以通過理論和實驗兩種方式來獲得。

理論上，從物質微觀結構出發，以量子力學和統計力學為基礎，通過研究物質的導熱機理，建立導熱的物理模型，經過復雜的數學分析和計算可以獲得導熱系數。但由于理論的適用性受到限制，而且隨著新材料的快速增多，人們迄今仍尚未找到足夠精確且適用于范圍廣泛的理論方程，因此對于導熱系數實驗測試方法和技術的探索，仍是物質導熱系數數據的主要來源。[3]

導熱系數的測試分為動態法和穩態法，穩態法又分為熱流計法和防護熱板法。考慮到儀器精度以及控溫范圍，參照GB/T10294-2008標準，采用防護熱板法進行測試。

實驗儀器如圖1所示，包括主體、冷熱源控制系統和智能測量儀3部分。

圖1

主體由熱板、冷板和試件夾緊系統組成。熱板包括主加熱板、護加熱板以及背護加熱板3個主要部分。主加熱板和護加熱板由電阻加熱器及智能測量儀控溫，背護加熱板由精密恒溫水槽控溫，使3塊加熱板的溫度保持一致。冷板由鋁板、半導體制冷體和冷卻水套組成，可精確控制冷板溫度在設定值。智能測量儀用于整個測試系統的溫度測量及控制，以實現全自動的測試。

每種材料各制備3~6個尺寸為30cm30cm3~5cm的試件，在不同溫度和含濕量下對導熱系數進行12~35次測試。測試前先將試件培養至不同的含濕量，然后將試件的各面用4層塑料薄膜包裹起來。薄膜的水蒸氣滲透阻Sd 1.5m，可視為不透氣。其厚度和熱阻分別為0.0225mm和0.000537m2K/W，均可以忽略。[2]

材料熱導率

固體

固體是由自由電子和原子組成的，原子又被約束在規律排列的晶格中。相應的，熱能的傳輸是由兩種作用實現的：自由電子的遷移和晶格的振動波。當視為準粒子現象時，晶格振動子稱為聲子。純金屬中，電子對導熱貢獻最大，而在非導體中，聲子的貢獻起主要作用。[3]

常用的固體導熱系數見表1。純金屬的導熱系數一般隨溫度升高而降低。而金屬的純度對導熱系數影響很大，如含碳為1%的普通碳鋼的導熱系數為45W/m K ，不銹鋼的導熱系數僅為16 W/m K 。

表1 常用固體材料的導熱系數

固體

溫度，℃

導熱系數，W/mK

鋁

300

230

鎘

18

94

銅

100

377

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液體

液體分成金屬液體和非金屬液體兩類，前者導熱系數較高，后者較低。在非金屬液體中，水的導熱系數最大，除去水和甘油外，絕大多數液體的導熱系數隨溫度升高而略有減小。一般來說，溶液的導熱系數低于純液體的導熱系數。表2列出了幾種液體的導熱系數值。

表 2 液體的導熱系數

液體

溫度，℃

導熱系數，W/mK

醋酸

50%

20

0.35

丙酮

30

0.17

苯胺

0~20

0.17

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氣體

氣體的導熱系數隨溫度升高而增大。在通常的壓力范圍內，其導熱系數隨壓力變化很小，只有在壓力大于196200kN/m2 ，或壓力小于2.67 kN/m2（20mmHg）時，導熱系數才隨壓力的增加而加大。故工程計算中常可忽略壓力對氣體導熱系數的影響。

氣體的導熱系數很小，故對導熱不利，但對保溫有利。常見的幾種氣體的導熱系數值見表3 。

表 3 氣體的導熱系數

氣體

溫度，℃

導熱系數，W/mK

氫

0.17

二氧化碳

0.015

空氣

0.024

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保溫材料

通常把導熱系數較低的材料稱為保溫材料（我國國家標準規定，凡平均溫度不高于350℃時導熱系數不大于0.12W/(mK)的材料稱為保溫材料），而把導熱系數在0.05 W/(mK)以下的材料稱為高效保溫材料。

導熱系數高的物質有優良的導熱性能。在熱流密度和厚度相同時，物質高溫側壁面與低溫側壁面間的溫度差，隨導熱系數增大而減小。比如：鍋爐爐管在未結水垢時，由于鋼的導熱系數高，鋼管的內外壁溫差不大。而鋼管內壁溫度又與管中水溫接近，因此，管壁溫差（內外壁溫度平均值）不會很高。但當爐管內壁結水垢時，由于水垢的導熱系數很小，水垢內外側溫差隨水垢厚度增大而增大，從而把管壁金屬溫度迅速抬高。當水垢厚度達到相當大（一般為1~3毫米）后，會使爐管管壁溫度超過允許值，造成爐管過熱損壞。對鍋爐爐墻及管道的保溫材料來講，則要求導熱系數越低越好。

一般常把導熱系數小于0.2W/(mK)的材料稱為保溫材料。例如石棉、珍珠巖等。[3]

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我要說

25人次討論??9帖子

這些導熱系數數據來源是哪里？

free沙沙

4

TA們說完了，我也要說

糾錯

參考資料

[1]??中國建筑業協會建筑節能專業委員會．建筑節能：怎么辦？．中國計劃出版社．1997.10：第207頁

[2]?? 溫度和含濕量對建筑材料導熱系數的影響 孫立新; 馮馳; 崔雨萌 土木建筑與環境工程 2017-12-15

[3]??葛新石 葉宏．傳熱和傳質基本原理．北京：化學工業出版社．2007：36-37

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