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SUS304丸棒φ20の熱影響について
2023/10/16 05:32
- SUS304丸棒φ20の長さ1900Lを1200度で移動させるときの熱影響を知りたいです。
- 移動頻度は1日2回ほどですが、SUS304丸棒φ20は曲がりやすいのでしょうか。
- お手数ですが、よろしくお願いします。
SUS304
2008/07/18 13:16
いつもお世話になっております。
SUS304 丸棒φ20 長さ1900Lを約1分間 1200度の中を移動させる
時に熱からの影響が知りたいのですが、
移動させる頻度は2回/日ぐらいですが、曲がりやすいでしょうか。
よろしくお願いします。
回答 (2件中 1~2件目)
炉中で1分間にどの程度温度上昇するか見積もってみました。
SUS表面の放射率を0.3程度,炉にはいる前は常温(25℃)にあるとすると,SUS表面の熱伝達率は68W/K・m2程度と見積もることができます。
炉壁の温度が1200℃,SUSの温度が25℃とすると1175Kの温度差がありますから,表面積1m2あたりの伝熱量は68W/K・m2×1175K≒80000W/m2程度
SUS丸棒の表面積は0.119m2ありますので,実際に伝わる伝熱量は
80000W/m2×0.119m2≒9500W=9500J/s
SUS丸棒の質量は約4.8kg,比熱は0.52J/K・gほどでから
4800g×0.52J/K・g≒2500J/K
つまりは2500Jの熱量で1K温度上昇する計算になります。
1秒あたり9500Jの熱(9500J/s)が入ってきますので,
毎秒 9500J/s÷2500J/K=3.8K/s程度の温度上昇すると計算されます。
60秒間1200Kの環境に曝されるとすると
3.8K/s×60s=228Kほど温度上昇すると計算できます。
(略算ですので,誤差はご容赦ください。どなたか検算して頂けると有難く思います。)
この結果だけみると,60秒間1回の1200℃環境の影響で,SUSの耐熱性が問題となる温度まで上昇することは無さそうです。但し,表面酸化が進行すると放射率が上がって入熱量が増えますので,もっと温度が上がることになります。
また,均一に加熱されずにSUS棒に温度分布ができた場合は,熱膨張の差によって曲がりが発生する可能性はあると思います。(塑性変形ではないので,温度が均一状態になれば元に戻るはずですが)
先の試算に加えて,常温の間に放置されている間にどの程度温度が下がるか見積もってみました。
計算は省略しますが,1分間1200℃,29分間25℃のサイクルを繰り返すと,およそ120℃と350℃の間で温度上昇/下降をくり返すようです。
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耐熱温度が800℃程度だったと思いますから、影響がないということはないでしょう。
お礼
2008/07/19 10:08
耐熱温度ですか、なるほど
トライしてみます。
ありがとうございました。
お礼
2008/07/22 08:23
ご連絡遅くなりすいません。
具体的に計算して頂きありがとうございます。
すごく分かり易いです。
違う丸径でも同じ様に見てみます。
ありがとうございました。