* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
70 О П Р Е Д Е Л Е Н И Е СОСТАВА, СТРУКТУРЫ И Ф И З И Ч Е С К И Х С В О Й С Т В М Е Т А Л Л О В мости и самой решеткой с помощью теп ловых колебаний. П р е о б л а д а ю щ у ю роль в переносе тепла играют электроны п р о водимости. Количество тепла, п р о х о д я щ е е в еди ницу времени х через определенную площадь поперечного сечения S , на расстоянии / при разности температур h — h* выражается ф о р м у л о й где А — коэффициент п р о п о р ц и о н а л ь ности, который характеризует способ ность материала передавать тепло из одной точки в д р у г у ю при наличии разности температур. Эта величина характеризует тепло проводность и измеряется в кал/см-секХ X град или в вт/см-град. Так как 1 дж равен 0,24 кал, а 1 вт равен I дж/сек, то при переходе из одной системы в дру гую вводится коэффициент 0 , 2 4 . Например, теплопроводность меди при 0° С р а в н а 3,93 вт/см-град или 3,93-0,24=0,9432 кал/см-сек-град. Согласно электрическому закону Видемана — Ф р а н ц а отношение коэф фициента теплопроводности X к коэф фициенту электропроводности х- при одинаковой температуре имеет одно и то ж е значение для всех металлов. X По Л о р е н ц у -^p = c o n s t , где T — абсолютная температура. Чистые металлы имеют с а м у ю высо кую теплопроводность. Влияние при месей на теплопроводность сказывается значительно при их малых концентра циях и в меньшей мере при введении их в больших количествах. Добавление легирующих элементов понижает теплопроводность, и, как правило, чем сложнее состав стали, тем ниже ее теплопроводность. Методы определения теплопроводно сти металлов и их сплавов могут быть подразделены на два основных класса. К первому классу относятся методы, основанные на процессах нагревания и о х л а ж д е н и я , т. е. на нестационарном тепловом режиме, когда температура какой-либо точки исследуемого о б р а з ц а является функцией координат и времени. П р и этих методах непосредственно о п р е деляется только величина температуро проводности и посредством ее вычи сляют теплопроводность. К о второму классу относятся методы, при которых температура любой точки исследуемого о б р а з ц а не зависит от времени и является только функцией координат. Методы определения теплопроводно сти, основанные на стационарном ре жиме, подразделяются на абсолютные, относительные и косвенные. А б с о л ю т н ы й метод связан с созданием постоянного по длине стержня теплового потока и с измене нием температурного градиента. Для уменьшения тепловых потерь образец о к р у ж а ю т изоляцией или цилиндром, в котором создают такой ж е темпера турный градиент, какой получается в образце. О т н о с и т е л ь н ы й м е т о д опре деления теплопроводности заключается в том, что коэффициент теплопроводно сти исследуемого о б р а з ц а определяется путем сравнения с коэффициентом те¬ плоп роводности эталона. К о с в е н н ы й м е т о д основан на определении теплопроводности в связи с другими физическими величинами. Этот метод позволяет определить от ношение теплопроводности к электропро водности, теплопроводность и теплоем кость при выключенном токе во время охлаждения о б р а з ц а . Д л я этой цели была р а з р а б о т а н а специальная установ ка в Н И И Ф М Г У О с н о в н у ю часть ее составляет вертикальная печь, находя щ а я с я под вакуумом и с о с т о я щ а я из двух самостоятельно регулируемых сек ций. В середине печи укреплен в цан гах о б р а з е ц . Ч е р е з о б р а з е ц п р о п у с к а ю т постоянный ток. Метод основан на уравнении тепло вого баланса d где сти; Л dt \ f dv У А — коэффициент теплопроводно % — коэффициент электропроводdt ности; -г~—градиенттемпературы вдоль dv исследуемого о б р а з ц а ; ^ — градиент а х потенциала вдоль исследуемого о б р а з ц а . П р и решении уравнения граничными условиями для цилиндрических о б р а з цов являются следующие: 1) линии тока и тепловой поток парал лельны оси цилиндра; 2) тепловые потери на поверхности цилиндра ничтожно малы. dt Отсутствие градиента контро лируется путем сравнения температуры