Tabela de cores da temperatura do aço: Uma comparação completa

A temperatura de cor do aço está intimamente relacionada com o processo de aquecimento. À temperatura ambiente, o aço não emite luz. No entanto, quando aquecido a uma determinada temperatura, começa a brilhar, emitindo inicialmente uma luz vermelha. À medida que a temperatura aumenta, a cor do aço muda gradualmente de vermelho para laranja e depois para amarelo.

Este processo está alinhado com o conceito de radiação do corpo negro, em que a temperatura da cor é definida com base na radiação do corpo negro, com o amarelo-alaranjado a ter uma temperatura de cor mais baixa e o azul a ter uma mais alta.

Especificamente para o aço, quando a sua temperatura de cor atinge os 3200K, a cor da luz é relativamente próxima do vermelho, que é a cor do ferro quando aquecido a mais de mil graus.

Se o aquecimento continuar, o brilho tornar-se-á mais intenso e a cor aproximar-se-á do branco.

Isto indica que, ao controlar o processo de aquecimento, é possível obter uma mudança de cor de vermelho para quase branco.

• Por volta dos 600 graus Celsius, começa a aparecer uma ligeira cor vermelha
• A 700 graus Celsius, transforma-se numa cor laranja clara
• A 800 graus Celsius, torna-se vermelho
• A 900 graus Celsius, torna-se vermelho-amarelado
• A 1000 graus Celsius, fica com uma cor vermelho-esbranquiçada

Este não é um método exato e pode variar consoante o tipo de aço utilizado. Estas cores só são aplicáveis a certos tipos de aço (provavelmente aço-carbono). A cor da chama pode ser diferente para diferentes tipos de aço. tipos de metais à mesma temperatura.

A relação entre a temperatura de aquecimento do aço e a sua cor:

Em 1893, Wien estudou a relação entre o comprimento de onda máximo λmax e a temperatura T, que é λ_máximoT=2898μ_m-K.

Por conseguinte, a temperatura pode ser avaliada com base na cor da chama (ou seja, o comprimento de onda da luz).

A observação empírica mostra que o vermelho escuro indica 600°C, o vermelho indica 900°C, o amarelo-alaranjado indica 1100°C, o amarelo indica 1300°C, o amarelo claro indica 1400°C, o amarelo-branco indica 1500°C e o branco brilhante (com um toque de amarelo) indica 1600°C.

Existe um tipo de papel sensível à temperatura desenvolvido pela Nichiyu Giken Kogyo Co., Ltd. que pode ser colocado sobre o metal aquecido para mostrar as suas alterações de temperatura através de cores diferentes.

Ao observar as mudanças de cor do papel em diferentes partes do metal, é possível determinar as respectivas temperaturas e registá-las em conformidade para criar uma tabela de cores para utilização posterior.

A relação entre o Cor de aço Aquecimento e temperatura

A relação entre a cor da têmpera e a temperatura do aço-carbono.

Isto parece exigir muita experiência, uma vez que as temperaturas podem ser diferentes durante o dia e a noite. O termómetro nem sempre é fácil de utilizar e pode não ser muito preciso.

Também pode haver diferenças entre a temperatura da chama e a temperatura do objeto que está a ser medido.

Como medir com precisão a temperatura de cor do aço?

Existem vários métodos para medir com exatidão a temperatura de cor do aço:

1. Medidor de temperatura de cor:

Um medidor de temperatura de cor é uma ferramenta utilizada especificamente para medir a temperatura de cor de uma fonte de luz. A sua utilização é semelhante à de um medidor de luz, principalmente através da colocação da sonda de medição no objeto a medir. Este método é adequado para medir diretamente a intensidade da luz de todos os comprimentos de onda emitidos pela fonte de luz, obtendo assim o valor da temperatura da cor.

2. Análise espetral:

A análise espetral mede a temperatura da cor através da medição direta da intensidade de todos os comprimentos de onda da luz emitida pela fonte de luz. Este método pode fornecer informações espectrais mais detalhadas, ajudando a avaliar com precisão a temperatura de cor do aço.

3. Colorímetro:

Um colorímetro é uma outra ferramenta especificamente utilizada para medir a temperatura da cor de uma fonte de luz, incluindo do tipo filtro e do tipo cristal. O colorímetro de tipo filtro mede a temperatura da cor filtrando uma luz de comprimento de onda específico, enquanto o colorímetro de tipo cristal determina a temperatura da cor medindo a resposta do cristal a uma luz de comprimento de onda diferente.

A medição exacta da temperatura de cor do aço pode ser obtida utilizando um medidor de temperatura de cor, uma análise espetral ou um colorímetro. A escolha do método depende dos requisitos específicos de medição e dos recursos disponíveis. Por exemplo, se precisar de obter resultados rapidamente e o requisito de precisão não for muito elevado, pode escolher um medidor de temperatura de cor; se for necessária informação espetral mais detalhada para uma análise aprofundada, a análise espetral pode ser mais adequada; e se tiver requisitos muito elevados para a precisão dos resultados da medição, considere a utilização de um colorímetro para uma medição precisa.

Quais são as alterações pormenorizadas nas propriedades luminescentes do aço a diferentes temperaturas?

As alterações pormenorizadas das propriedades luminescentes do aço a diferentes temperaturas podem ser compreendidas a partir de vários aspectos. Em primeiro lugar, quando o metal atinge uma determinada temperatura, o movimento das suas partículas internas torna-se violento, o que pode fazer com que os fotões atinjam a frequência mínima da luz visível, produzindo assim uma luminescência vermelha. Isto indica que, a temperaturas mais baixas, o aço pode não brilhar ou a intensidade da luz pode ser fraca, uma vez que a alteração dos níveis de energia dos electrões não é suficiente para produzir luz visível.

Com o aumento da temperatura, a intensidade da luminescência do fósforo diminui devido ao fenómeno de extinção térmica. Este fenómeno deve-se principalmente ao facto de o aumento da temperatura provocar a intensificação da vibração da rede da matriz, aumentando a interação electroacústica e a probabilidade de transição não radiativa, reduzindo assim a intensidade da luz. Embora os fósforos sejam aqui mencionados, este princípio também se aplica a materiais metálicos, como o aço, e pode ser observada uma diminuição da intensidade da luminescência a altas temperaturas.

Além disso, do ponto de vista dos estudos de luminescência, as alterações de temperatura têm um impacto significativo na eficiência da refrigeração, e este impacto tem uma relação cúbica com a temperatura. Isto significa que, à medida que a temperatura diminui, a diferença entre a frequência óptima da luz de excitação e a frequência central da forma de linha não uniforme aumenta, atingindo um máximo a temperaturas mais baixas. Isto indica que, em condições de baixa temperatura, as propriedades luminescentes do aço podem variar devido à excitação em frequências específicas, especialmente a baixas temperaturas, onde pode ser mais fácil observar a luminescência em comprimentos de onda específicos.

As propriedades luminescentes do aço alteram-se a diferentes temperaturas da seguinte forma a temperaturas mais baixas, devido à alteração insuficiente dos níveis de energia dos electrões para produzir luz visível, o aço pode não brilhar ou a intensidade da luz pode ser fraca; à medida que a temperatura aumenta, devido à intensificação das vibrações da rede e ao aumento da interação electroacústica, a intensidade da luminescência do aço pode diminuir; e em condições de baixa temperatura, a excitação a frequências específicas pode fazer com que o aço exiba propriedades luminescentes diferentes, especialmente a baixas temperaturas, onde pode ser mais fácil observar a luminescência em comprimentos de onda específicos.

Qual é a relação entre a temperatura de cor e a teoria da radiação do corpo negro durante o processo de aquecimento do aço?

A relação entre a temperatura de cor e a teoria da radiação do corpo negro durante o processo de aquecimento do aço pode ser explicada a partir dos seguintes aspectos:

Definição de temperatura de cor: A temperatura da cor é uma escala que mede a cor de uma fonte de luz, e a sua unidade é o Kelvin. É determinada comparando a cor da fonte de luz com um corpo negro teórico que irradia termicamente. A temperatura Kelvin a que o corpo negro termicamente radiante corresponde à cor da fonte de luz é a temperatura de cor dessa fonte.

Teoria da radiação de corpo negro: Um corpo negro é um objeto idealizado que pode absorver toda a energia de radiação que incide sobre ele sem perda e pode irradiar energia sob a forma de ondas electromagnéticas. A lei de Planck descreve a distribuição teórica dos comprimentos de onda na radiação do corpo negro, ou seja, à medida que a temperatura muda, a cor da luz também muda.

A temperatura da cor muda durante o processo de aquecimento do aço: Durante o processo de aquecimento do ferro, o ferro preto torna-se gradualmente vermelho. Isto deve-se ao facto de, à medida que a temperatura aumenta, o corpo negro poder emitir todas as ondas de luz visíveis do espetro, levando à mudança de cor. Este processo é um exemplo da teoria do corpo negro, ilustrando a relação entre a temperatura da cor e as alterações de temperatura durante o processo de aquecimento de um objeto.

Em aplicações práticas, como é que seleccionamos o material de aço adequado com base na temperatura da cor?

Em aplicações práticas, a seleção de materiais de aço adequados com base na temperatura da cor requer a consideração de vários factores. Por exemplo, na conceção de candeeiros de iluminação pública, a escolha de materiais de aço com uma temperatura de cor adequada pode aumentar a eficácia da iluminação das estradas, tornando-as mais seguras e fáceis de percorrer. Se o aço utilizado nos candeeiros de rua tiver uma temperatura de cor elevada (tons frios), pode proporcionar um campo de visão mais claro, mas, ao mesmo tempo, pode reduzir o calor do ambiente noturno. Pelo contrário, o aço com uma temperatura de cor baixa (tons quentes) pode aumentar o calor do ambiente, mas pode afetar a visibilidade.

Para além disso, a escolha da temperatura de termoformagem é crucial para garantir a qualidade das peças formadas. Diferentes materiais de aço têm diferentes curvas de temperatura-propriedades mecânicas, o que significa que o estado físico do aço se altera durante o processo de aquecimento, afectando a sua forma e qualidade finais. Por conseguinte, ao escolher materiais de aço, é também necessário ter em conta os requisitos de tratamento térmico durante o seu processamento para garantir que o material pode satisfazer as exigências específicas da aplicação sem sacrificar o desempenho.

Ao selecionar materiais de aço adequados com base na temperatura de cor, é importante considerar os efeitos visuais do material, as suas propriedades físicas e químicas e os requisitos de tratamento térmico durante o seu processamento. Ao avaliar cuidadosamente estes factores, é possível escolher o material de aço que melhor se adequa aos requisitos específicos da aplicação.

Quais são alguns exemplos específicos do impacto da temperatura da cor do aço no desempenho do produto?

O impacto da temperatura da cor do aço no desempenho do produto reflecte-se principalmente nos seguintes aspectos:

1. Processo de tratamento térmico do aço para moldes:

A cor do aço do molde não muda em baixas temperaturas, mas quando aquecido a cerca de 600 ℃ e acima, uma leve cor vermelha escura aparece. À medida que a temperatura sobe, a cor do aço do molde muda gradualmente. Isso mostra que a mudança de temperatura da cor do aço está relacionada à mudança de desempenho durante o processo de tratamento térmico, e a mudança de cor reflete indiretamente as mudanças na estrutura interna e no desempenho do material.

2. Alterações da resistência e da plasticidade do aço:

Um aumento na temperatura leva a uma redução na resistência do aço e a um aumento na deformação. Especialmente perto de 250 ℃, a resistência à tração do aço aumenta, mas a plasticidade e a tenacidade diminuem, enquanto ocorre um fenômeno de fragilidade azul, ou seja, o filme de óxido fica azul. Este fenômeno mostra que a mudança de temperatura da cor do aço em uma temperatura específica (como a mudança de cor do filme de óxido) está intimamente relacionada às suas mudanças de desempenho mecânico, especialmente as mudanças na resistência à tração, plasticidade e tenacidade.