Теплофизические свойства чугунов
Плотность чугуна зависит от химического состава, рода чугуна, формы и характера распределения графита, от количественного соотношения структурных составляющих и т. п.
Средние значения плотности (г/см3) для чугунов: серого 7,25 высокопрочного с шаровидным графитом с перлитной основой — 7,1—7,5 и ферритной основой — 6,9—7,2; ковкого — 7,2—7,6; высоколегированного никелевого — 7,5—7,6; высокохромистого— 7,31—7,76 [5, 10]. Плотность жидкого чугуна с повышением температуры понижается и при температуре плавления составляет 7,1 0,05 г/см3. Плотность структурных составляющих
чугуна (г/см3): феррита — 7,87; перлита — 7,8; цементита — 7,66 и графита — 2,3.
Теплоемкость чугуна зависит от структурных составляющих и определяется по правилу смещения. Теплоемкость (кал/г-°С) чугунов в интервале температур 0—200° С — 0,11—0,13 до 400° С — 0,12—15; до 700° С — 0,167—0,17, а в интервале от 900° С до температуры плавления 0,181—0,19; для жидкого чугуна — 0,23 ± 0,03. Объемная теплоемкость для твердого чугуна ~1 кал/(см3'°С) для жидкого —1,5 кал/(см3-°С). Теплосодержание (кал/г) чугуна (включая тепловой эффект превращений) в среднем при нагреве до температуры 400° С 54; до 700° С 117; до 800° С 143,2; до 1000° С 193,6.
Теплопроводность чугуна зависит от его химического состава и температуры. При температуре 20° С теплопроводность [кал/(см-с-°С)j серого чугуна 0,14; с шаровидным графитом 0,08—0,09; ковкого 0,10—0,17; высоколегированного никелевого (аустенитного) 0,06—0,08; высокохромистого 0,05—0,12.
Температуропроводность характеризует скорость распространения температуры при нагревании и охлаждении:
а = kjсу см3/с,
где к — коэффициент теплопроводности, кал/см-с-°С; с — удельная теплоемкость, кал/г*°С; 7 — плотность, г/см3.
Для приближенной оценки температуропроводность можно принять для твердого чугуна равной теплопроводности, а для жидкого — 0,03 см3/см.