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臨界直徑

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臨界直徑亦稱極限直徑。可燃氣體混合系在管中火焰不再傳播的最大管徑。可燃氣體混合系在一定的管徑範圍，火焰傳播速度隨着管徑的減小而減速，當混合系在臨界管徑或小於臨界管徑時，便不再燃燒。可燃氣混合系在小於15cm管徑中流動時為層流運動，火焰傳播速度一般在層流狀態下測出。 [1] 
中文名
臨界直徑
外文名
critical diameter
別    名
極限直徑
拼    音
lín jiè zhí jìng
所屬學科
金屬冶金
表示符號
D0

目錄

  1. 1 定義
  2. 2 數據
  1. 3 常用鋼的臨界直徑
  1. 4 理想臨界直徑
  2. 5 計算臨界直徑

臨界直徑定義

淬透性曲線是在“末端淬火”的條件下獲得的，而在實際的熱處理生產中卻大多采用“整體淬火”，因此常用“臨界直徑”來衡量鋼的淬透性，將端淬法獲得的結果轉換為臨界直徑。所謂臨界直徑，是指鋼製圓柱試樣在某種介質中淬火冷卻後，中心能夠得到全部馬氏體或50%馬氏體組織的最大直徑。用D0表示，如圖1所示。D0越大，鋼的淬透性越高。同一鋼種在不同淬火介質中的臨界直徑不同。 [2] 
圖1 臨界直徑示意圖 圖1 臨界直徑示意圖

臨界直徑數據

臨界直徑（critical diameter），15cm 管徑中流動時為層流運動，火焰傳播速度一般在層流狀態下測出。表 3 — 13 為甲烷和空氣混合物在不同管徑中的傳播速度。 [3] 
表 3 — 13 甲烷和空氣混合物在不同管徑中的傳播速度 (cm / s)

甲 烷，%






管徑
cm

2.5
10
20
40
60
80
6
8
10
12
14
23.5
50
65
35
22
43.5
80
110
74
45
63
100
136
80
62
95
154
188
123
104
118
183
215
163
130
137
203
236
185
138

臨界直徑常用鋼的臨界直徑

常用鋼的部分臨界直徑如圖2所示 [4] 
圖2 常用鋼的部分臨界直徑 圖2 常用鋼的部分臨界直徑

臨界直徑理想臨界直徑

把鋼材浸人淬火液的瞬問，假定淬火液的表面温度成為理想温度(H=∞)，則此時的Di叫做理想臨界直徑Di(Ideal critical diameter)．
因為Di與H值沒有關係，是鋼材固有的性能。但是Di的大小，表示鋼材淬透性的大小。所以對了解鋼材的特性是方便的。 [5] 

臨界直徑計算臨界直徑

將直徑為D的圓鋼在急冷度為H的淬火介質中淬火。
(1)求出此時
的值；
(2)計算出HD，在曲線上通過橫座標(HD)上的點作垂線，與縱座標
水平
線相交；
(3)通過該交點的向左下降特性曲線與橫座標(
=0)的交點，便可求得H.De值；
(4)Dc=
，故可求得Dc。 [6] 
參考資料
  • 1.    崔克清．安全工程大辭典：化學工業出版社，1995年：79頁
  • 2.    楊滿．熱處理實用技術問答：機械工業出版社，2009.06：34-34
  • 3.    崔克清．安全工程大辭典：化學工業出版社，1995年11月第1版：79-79
  • 4.    楊滿．熱處理工藝參數手冊：機械工業出版社，2013.01：38-38
  • 5.    張慶如，趙秉文，祁兮．機械工程師實用數據簡明手冊：天津科學技術出版社，1992年03月第1版：122-122
  • 6.    莫之民．高等學校教學參考用書 熱處理工藝及設備計算：上海交通大學出版社，1995年04月第1版：48-48