热力学温度是怎么确定的?热力学温度,又叫热力学标温,符号T,单位K。低温下超导体产生的磁浮现象物体的温度实际上就是原子在物体内部的运动。按照这种温标测量温度,绝对温度零度相当于摄氏零下273.15度被称为“绝对零度”,是自然界中可能的最低温度。热处理的温度是怎么确定的!回火是热处理工艺过程中的主要工序之一。元件的金属温度可用传热计算求得,或在已使用的同类容器上测定,或按内部介质温度测定。温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。温度是大量分子热运动的集体表现,含有统计意义。
热力学温度,又叫热力学标温,符号T,单位K(开尔文,简称开)。 早在1787年法国物理学家查理(J.Charles)就发现,在压力一定时,温度每升高1℃,一定量气体的体积的增加值(膨胀率)是一个定值,体积膨胀率与温度呈线性关系。国际实用温标是以国际上所通过的一系列纯物质的固定点(如平衡氢三相点、平衡氢沸点、氧三相点、水三相点、锡凝固点等)作为基准用于标定规定的基准温度计(如铂电阻温度计和铂-10%铑/铂热电偶等)并给出相应的内插公式用于测定温度。
低温下超导体产生的磁浮现象物体的温度实际上就是原子在物体内部的运动。当我们感到一个物体比较热的时候,就意味着它的原子在快速运动:当我们感到一个物体比较冷的时候,则意味着其内部的原子运动速度较慢。我们的身体是通过热或冷来感觉这种运动的,而物理学家则是绝对温标或称开尔文温标来测量温度的。
按照这种温标测量温度,绝对温度零度(0K)相当于摄氏零下273.15度(-273.15℃)被称为“绝对零度”,是自然界中可能的最低温度。在绝对零度下,原子的运动完全停止了,那么就意味着我们能够精确地测量出粒子的速度(0)。然而1890年德国物理学家马克斯·普朗克引入的了普朗克常数表明这样一个事实:粒子的速度的不确定性、位置的不确定性与质量的乘积一定不能小于普朗克常数,这是我们生活着的宇宙所具有的一个基本物理定律。(海森堡不确定关系)那么当粒子处于绝对零度之下,运动速度为零时,与这个定律相悖,因而我们可以在理论上得出结论,绝对零度是不可以达到的。
【热处理温度确定】
回火是热处理工艺过程中的主要工序之一。通常,机械零件热处理的硬度(H),取决于回火温度(T)和回火时间(t),三者之间存在着一定的函数关系H=f(T,t)。当回火时间一定时,钢的回火硬度与回火温度的函数关系可划为四种类型(H和T互为反函数):
①直线型;
②抛物线型;
③幂函数型;
④直线与幂函数复合型。
因③④两种类型在使用时,计算和作图都极为不便,所以,为方便实用起见,大多数情况下都可简化成直线或抛物线型,用经验方程(公式)表示,即:H=a1+R1T;H=a2+R2T
式中:H――回火硬度值(HRC、HV、HB或HRA)
T――回火温度(℃)
a1、a2、R1、R2――待定系数。
热处理回火方程,主要是依据实际工艺试验和有关参考文献的数据,运用数理统计方法计算和修正所得。回火方程实用性强,可作为机械零件的技术设计和制定热处理工艺规范时参考。
扩展资料
颐柏科技CEO杨景峰认为,制造业的转型升级需要一定的时间,对于参与其中的企业而言,热处理是抢占制高点的技术。“基于中国制造业转型升级的大战略,我们现在做的就是要抢占热处理这一基础技术的高点”杨景峰说。
他介绍,目前颐柏科技已经实现将热处理数据库、在线测控系统和计算机模拟仿真技术用于热处理设备上,完成智能化、高质量、低成本、环保的热处理。该技术可实现生产过程零污染零排放,生产成本降低75%,能源消耗减少80%,生产良品率提升90%,设备使用寿命延长10倍。
杨景峰介绍,数字化的能量管制系统、AI式的过程控制系统和工业物联网系统可确保热处理的品质。“我们的专利CO2超临界冷却技术,利用制造过程中的能量,准确复制工艺要求的冷却曲线,保持最佳的热状态;
自主开发的在线测控系统,可根据产品要求模拟工艺,对生产过程进行全要素测控,并根据产品检测数据自动修正工艺;在线控制软件可完成工厂的各生产子系统的云端智能化管理,助力数字化运营,创造可靠高效、互联互通的商业价值。”
参考资料来源:人民网-国内热处理取得突破 助力制造业转型升级
1.当元件金属温度不低于0℃时,设计温度不得低于元件金属可能达到的最高温度;当元件金属温度低于0℃时,其值不得高于元件金属可能达到的最低温度。元件的金属温度可用传热计算求得,或在已使用的同类容器上测定,或按内部介质温度测定。
2.当金属温度不可能通过传热计算或者测定方法确定时,采用以下方法:
a.容器内壁与介质直接接触且有保温或者保冷设施时,设计温度可按下表确定。 最高或最低工作温度 tw 设计温度 t tw≤-20 tw-10 -20tw≤15 tw-5(最低-20) 15tw≤350 tw+20 tw350 tw+(5~15) 注:当工作温度位于0℃以下时考虑最低工作温度,位于0℃以上时考虑最高工作温度。
b.容器内介质被热载体或冷载体间接加热或冷却时,设计温度按下表确定。 传热方式 设计温度 t 外加热 热载体的最高工作温度 外冷却 冷载体的最低工作温度 内加热 被加热介质的最高工作温度 内冷却 被冷却介质的最低工作温度 c.容器内介质用蒸汽加热或被内置加热元件间接加热时,其设计温度取被加热介质的最高工作温度。
d.对液化气用压力容器,当设计压力确定后,其设计温度就是与其对应的饱和蒸汽压的温度。
e.安装在室外无保温设施的容器,最低设计温度(0℃以下)受地方历年月平均最低气温的控制时,对于盛装压缩气体的储罐,最低设计温度取月平均最低气温减3℃;对于盛装液体体积占容器容积的1/4以上的储罐,最低设计温度取月平均最低温度。
温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。
它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。国际单位为热力学温标(K)。目前国际上用得较多的其他温标有华氏温标(°F)、摄氏温标(°C)和国际实用温标。
从分子运动论观点看,温度是物体分子运动平均动能的标志。温度是大量分子热运动的集体表现,含有统计意义。对于个别分子来说,温度是没有意义的。
扩展资料:
华氏度和摄氏度都是用来计量温度的单位。包括中国在内的世界上很多国家都使用摄氏度,美国和其他一些英语国家使用华氏度而较少使用摄氏度。
它是以其发明者Gabriel D. Fahrenheit(1681—1736)命名的,其结冰点是32°F,沸点为211.9532°F。
1714年德国人法勒海特以水银为测温介质,制成玻璃水银温度计,选取氯化铵和冰水的混合物的温度为温度计的零度,人体温度为温度计的100度,把水银温度计从0度到100度按水银的体积膨胀距离分成100份,每一份为1华氏度,记作“1℉”。
参考资料:百度百科---温度
关于换热器的温度概念有这么几个:
操作温度:在正常工作情况下,设定的原件金属温度。这个温度不能超过材料允许的使用温度。可通过计算壁温来校核。
设计温度:大于操作温度,不低于元件金属在工作状态可能达到的最高温度。
你可以参考GB150
或者GB151,里面有详尽的说明。
【热处理中的临界温度】
指相变临界点的温度,铁碳合金相图中
碳钢在非常缓慢加热活冷却过程中,固态组织转变的临界温度可由铁碳合金相图中A1线(PSK)、A3线(GS)、Acm(ES)线来确定, A1、A3、Acm都是平衡临界点,即新相与旧相平衡的温度。但在热处理时,实际加热活冷却的速度不可能是非常缓慢的,因此,组织的转变都偏离平衡临界点出现迟滞现象,即钢中各相的转变温度在加热时要稍高于相图所指出的相变温度,在冷却时要稍低于相图所指出的相变温度,因此,钢在实际临界点在加热时附以小写字母c,冷却时附以小写字母r以示区别。钢的临界点含义如下:
Ac1(727℃):加热时,珠光体向奥氏体转变的温度
Ac3:亚共析钢加热时,铁素体向奥氏体转变的终了温度,
ACcm:过共析钢加热时,二次渗碳体向奥氏体溶入的终了温度,
Ar1:冷却时,奥氏体向珠光体转变的温度
Ar3:亚共析钢冷却时,奥氏体向铁素体转变的起始温度,
Arcm:过共析钢冷却时,二次渗碳体由奥氏体析出的起始温度。
这些临界点是钢在热处理的加热和冷却时组织发生变化的温度的主要依据。
【热处理温度确定】
回火是热处理工艺过程中的主要工序之一。
通常,机械零件热处理的硬度(H),取决于回火温度(T)和回火时间(t),三者之间存在着一定的函数关系H=f(T,t)。当回火时间一定时,钢的回火硬度与回火温度的函数关系可划为四种类型(H和T互为反函数):①直线型;②抛物线型;③幂函数型;④直线与幂函数复合型。
因③④两种类型在使用时,计算和作图都极为不便,所以,为方便实用起见,大多数情况下都可简化成直线或抛物线型,用经验方程(公式)表示,即:
H=a1+R1T
H=a2+R2T
式中:H――回火硬度值(HRC、HV、HB或HRA)
T――回火温度(℃)
a1、a2、R1、R2――待定系数。
下表所列的50种钢材的热处理回火方程,主要是依据实际工艺试验和有关参考文献的数据,运用数理统计方法计算和修正所得。回火方程实用性强,可作为机械零件的技术设计和制定热处理工艺规范时参考。
表中列举的50种钢材热处理回火方程,在实际生产中使用时应注意下列问题:
(1)钢材原材料的化学成分及力学性能应符合国家技术标准要求(GB、YB等),最大外径(或相对厚度)接近或小于淬火临界直径。
(2)回火方程仅适用于常规淬火、回火工艺;不适用于亚温淬火、复合热处理、形迹热处理等工艺。
(3)在热处理过程中,应正确选用淬火介质,使冷却能力满足工艺要求;钢材按要求进行预备热处理;除高速钢外,一般仅进行一次回火。
(4)考虑到随机因素的影响,钢材热处理后,实际回火硬度和温度与计算所得值允许有≤5%的误差。
实践证明,本文推荐的常用50种钢材的热处理回火方程(经验公式),实用方便。对机械零件金属材料的选择、力学性能潜力的发挥,技术指标的制定以及产品质量的提高均有帮助。金属材料热处理回火方程的建立,也是建立热处理柔性系统(FCM)的首要前期工作之一。
常用50种钢材的热处理回火方程
序号 钢种 淬火温度(℃)/冷却介质 回火方程
Hi T
1 30 855/水 H1=42.5-1/20•T T=850-20H1
2 40 835/水 H1=65-1/15•T T=950-15H1
3 45 840/水 H1=62-1/9000•T2 T=
4 50 825/水 H1=70.5-1/13•T T=916.5-13H1
5 60 815/水 H1=74-2/25•T T=925-12.5H1
6 65 810/水 H1=78.3-1/12•T T=942-12H1
7 20Mn 900/水 H4=85-1/20•T T=1700-20H4
8 20Cr 890/油 H1=50-2/45•T T=1125-22.5H1
9 12Cr2Ni4 865/油 H1=72.5-3/40•T (T≤400) T=966.7-13.3H1(H1≥42.5)
H1=67.5-1/16•T (T>400) T=1080-16H1(H1<42.5)
10 18Cr2Ni4W 850/油 H1=48-1/24000•T2 T=
11 20CrMnTiA 870/油 H1=48-1/16000•T2 T=
12 30CrMo 880/油 H1=62.5-1/16•T T=1000-16H1
13 30CrNi3 830/油 H1=600-1/2•T T=1200-2H3(H3≤475)
14 30CrMnSi 880/油 H1=62-2/45•T T=1395-22.5H1
15 35SiMn 850/油 H1=637.5-5/8•T T=1020-1.6H1
16 35CrMoV 850/油 H1=540-2/5•T T=1350-2.5H1
17 38CrA 850/油 H1=50.9-(15/28)×10-4•T2 T=
18 38CrMoAl 930/油 H1=64-1/25•T(T≤550) T=1600-25H1(H1≥45)
H1=95-1/10•T(T>550) T=950-10H1 (H1<45)
19 40Cr 850/油 H1=75-3/40•T T=1000-13.3H1
20 40CrNi 850/油 H1=63-3/50•T T=1050-16.7H1
21 40CrNiMo 850/油 H1=62.5-1/20•T T=1250-20H1
22 50Cr 835/油 H1=63.5-3/55•T T=1164.2-18.3H1
23 50CrVA 850/油 H1=73-1/14•T T=1022-14H1
24 55SiMoV 850/油 H1=70-3/50•T T=1166.7-16.7H1
25 55SiMnMoV 870/油 H1=61-1/25•T T=1525-25H1
26 60Si2Mn 860/油 H1=68-1/11250•T2 T=
27 65Mn 820/油 H1=74-3/40•T T=986.7-13.3H1
28 T7 810/水 H1=77.5-1/12•T T=930-12H1
29 T8 800/水 H1=78-1/80•T T=891.4-11.4H1
30 T10 780/水 H1=82.7-1/11•T T=930.3-11H1
31 T12 780/水 H1=72.5-1/16•T T=1160-16H1
32 CrMn 840/油 H1=67-1/30•T (100≤T≤400) T=1821-30H1 (53.5≤H1≤63.5)
33 CrWMn 830/油 H1=69-1/25•T T=1725-25H1
34 Cr12 980/油 H1=64-1/80•T(T≤500) T=5120-80H1(H1≥57.75)
H1=107.5-1/10•T (T>500) T=1075-10H1(H1<57.75)
35 Cr12MoV 1000/油 H1=65-1/100•T (T≤500) T=6500-100H1 (H1≥60)
36 Cr12Mo 970/油 H3=850-1/2•T(T≤500) T=1700-2H3 (H3≥600)
H3=1267-4/7•T (T>500) T=950.2-0.75H3(H3<600)
37 3Cr2W8V 1150/油 H3=1750-2•T (T≥600) T=875-0.5H3(H3≤550)
38 8CrV 850/油 H3=800-5/9•T T=1440-1.8H3
39 8Cr3 870/油 H1=68-7/150•T(T≤520) T=1457-21.4H1 (H1<44)
H1=148-1/5•T(T>520) T=740-5H1(H1>44)
40 9SiCr 865/油 H1=69-1/30•T T=2070-30H1
41 5CrNiMo 855/油 H1=72.5-1/16•T T=1160-16H1
42 5CrMnMo 855/油 H1=69-3/50•T T=1150-16.7H1
43 W18Cr4V 1280/油 H1=93-3/31250•T T=
44 GCr15 850/油 H2=733-2/3•T T=1099.5-1.5H2
45 1Cr13 1040/油 H1=41-1/100•T(T≤450) T=4100-100H1 (H1≥36.5)
H1=1150-3/20•T(450<T≤620) T=7666.7-6.7H1(22≤H1≤47.5)
46 2Cr13 1020/油 H1=150-1/5•T (T≥550) T=750-5H1(H1≤40)
47 3Cr13 1020/油 H1=62-(5/6)×10-4•T2(T≥350) T=
48 4Cr13 1020/油 H1=68.5-(20/21)×10-4•T2(T≥400) T=
49 1Cr17Ni2 1060/油 H1=60-1/20•T(T≥400) T=1200-20H1(H1≤40)
50 9Cr18 1060/油 H1=62-1/50•T(T≤450) T=3100-50H1(H1≥53)
H1=83-1/15•T(T>450) T=1245-15H1(H1<53)
注:H1---HRC,H2---HB,H3---HV,H4---HRA
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