การกระทบกระเทือนจากความร้อนมีผลต่อกระทะที่ทำจากวัสดุต่างกันอย่างไร

ในอีกคำถามหนึ่งฉันได้พูดคุยแสดงความคิดเห็นเล็กน้อยกับ TFD เกี่ยวกับผลของการทำให้เย็นลงบนกระทะ โดยสรุปฉันบอกว่ามันไม่ดีสำหรับกระทะและเขาบอกว่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้ากระทะที่ทำจากเหล็กมันควรจะอยู่ที่ 500 ° C เพื่อให้การกระแทกมีผลต่อเนื่องไม่ใช่ที่อุณหภูมิการทำขนม ฉันคิดว่าถ้ามันเกิดขึ้นบ่อยครั้งแม้ที่อุณหภูมิต่ำโครงสร้างภายในของกระทะก็จะน้อยลง (เพราะ microcracks หรืออาจแตกต่างกันเล็กน้อยในโครงสร้างผลึกของโลหะ) นำไปสู่จุดร้อน

ฉันต้องการขยายคำถามให้กว้างขึ้น ฉันคิดว่าเราทุกคนจะเห็นด้วยว่าการกระแทกที่อุณหภูมิสูงมีผลกระทบที่ไม่ดีต่อโลหะ (คิดว่าตีขึ้นรูป) ฉันคิดว่าแรงกระแทกน้อยลงจะมีบางอย่าง (แต่ผลที่ตามมาน้อยกว่า) แต่หลังจากความเห็นของ TFD ฉันไม่แน่ใจ ได้โปรดใครสักคนที่มีความรู้เกี่ยวกับโลหะอธิบายว่าเกิดอะไรขึ้นในชุดค่าผสมต่อไปนี้ที่แตกต่างกัน:

1. วิธีการระบายความร้อน
   1. แช่ทั้งกระทะในน้ำเย็น (ในขณะที่ฉันมีน้ำเชื่อมน้ำตาลร้อนอยู่ในนั้นและต้องการหยุดความร้อนทันที)
   2. เทของเหลวเย็นจำนวนเล็กน้อยลงในกระทะร้อนที่ว่างเปล่า
2. วัสดุแพน
   1. เหล็กกล้าไร้สนิม
   2. อลูมิเนียม
   3. แซนวิชด้านล่าง
   4. เคลือบ (เช่นเคลือบ, PTFE, เซรามิก)
   5. ทองแดง
   6. เหล็ก
3. ความแตกต่างของอุณหภูมิ (น้ำเย็นของเราอยู่ในทุกกรณีในช่วง 5 ° C (ตู้เย็น) - 15 ° C (แตะ))
   1. สเต็ก / อุณหภูมิขนม (เลือกช่วง 160 ° C - 200 ° C เพราะคาราเมลและไลเดนโฟรสต์)
   2. อุณหภูมิเตาที่ร้อนแรงที่สุด (เพราะฉันต้องการทราบเกี่ยวกับเคสสุดขั้ว 400 ° C หรือ 500 °ควรทำอย่างแรกเพราะนั่นคือสิ่งที่ฉันแน่ใจว่ามีอยู่ในเตาที่สองเพราะ TFD พูดถึงมัน)

สมมติว่าไม่น่าแปลกใจ แต่เป็นแรงกระแทกปกติ (อาจมีสองช็อตต่อสัปดาห์ตลอดอายุการใช้งานของกระทะ) จะมีผลกระทบอะไรบ้าง? และยังมีชุดค่าผสมที่สามารถ (แต่จะไม่ส่งผลเสมอ) กระทะเหล็กหล่อทันทีหรือไม่

เคลือบ (เช่นเคลือบ, PTFE, เซรามิก)

ฉันตอบโดยทั่วไปไม่ได้ แต่ก็ง่ายนะ ความร้อนอย่างกะทันหันทำให้เกิดความเครียดในวัสดุโดยการขยายตัวที่ไม่เท่ากันทั้งในวัสดุเดียวกันโดยการไล่ระดับความร้อนสูงหรือในการเชื่อมต่อระหว่างวัสดุที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกัน ความเครียดในกรณีนี้ (วัสดุที่แตกต่างกันสองรายการ) อาจสูงมาก หากวัสดุที่มีปัญหานั้นไม่ยืดหยุ่น (เช่นเคลือบฟัน + เซรามิกฉันคิดว่า PTFE นั้นแตกต่างกัน แต่ฉันไม่แน่ใจ) จากนั้นความสัมพันธ์ระหว่างการเคลือบและโลหะจะเกิดความตึงเครียดอย่างรุนแรง

ฉันสามารถบอกคุณจากประสบการณ์ส่วนตัวว่าฉันได้ใช้สิ่งนี้เพื่อประโยชน์ของฉัน:

ในฤดูใบไม้ผลิฉันผลิตน้ำเชื่อมเมเปิ้ลจำนวนเล็กน้อยโดยต้มนมในกระทะสแตนเลสที่ไม่มีการเคลือบผิว ในบางโอกาสที่หาได้ยากพร้อมด้วยการเปิดตัวของผู้ใช้คำผรุสวาทจำนวนมากฉันปล่อยให้น้ำเชื่อมเดือดจนเกินไปซึ่งทำให้มันไหม้และดูเหมือนว่าจะเคลือบด้านล่างของกระทะด้วยชั้นคาร์บอนที่บาง แต่แข็งและยืดหยุ่นมาก เคล็ดลับในการลบสิ่งนี้คือการเริ่มต้นของการแตกความเครียดเช่นเริ่มต้นด้วยการขัดขนด้วยเหล็กหรือแผ่นทองแดงแล้วสิ่งที่ฉันทำคือฉันวางกระทะบนเตาในขณะที่ให้ความร้อนขึ้น (แต่ไม่ร้อนแดง) จากนั้นนำไปที่อ่างและฉีดน้ำเย็นที่ก้นกระทะด้านในที่ซึ่งคาร์บอนแบล็กติดอยู่ หลังจากผ่านไปสองสามครั้งคาร์บอนแบล็คก็จะเริ่มหลุดออกและจากนั้นก็จะเอาออกได้ง่ายขึ้นโดยการผสมผสานระหว่างการขัดถูและการกระแทกด้วยความร้อน (สองกระทะฉัน เราได้ทำสิ่งนี้ต่อไปแล้ว ทั้งสองเป็นสแตนเลสที่มีความหนาด้านล่าง (> 8 มม.) และฉันใส่มันผ่านวงจรความร้อนอย่างน้อย 30 หรือ 40 ประเภทนี้)

แก้ไขใหม่: หัวข้อทั่วไป:

Wikipedia กล่าวว่าสิ่งนี้ :

ความทนทานของวัสดุต่อการเกิดความร้อนนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยพารามิเตอร์ความร้อน:

ที่ไหน

• k คือการนำความร้อน
• σTความตึงเครียดสูงสุดที่วัสดุสามารถต้านทานได้
• αคือสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน
• E เป็นโมดูลัสของยังและ
• νคืออัตราส่วนปัวซอง

การนำความร้อนที่สูงขึ้นหมายความว่าเป็นการยากที่จะให้ความร้อนไล่ระดับความร้อนที่มีขนาดใหญ่ทั่ววัสดุ การขยายตัวทางความร้อนที่สูงขึ้นหมายถึงความเครียดที่มากขึ้น (มีแนวโน้มที่จะทำให้ตกใจมากขึ้น) และโมดูลัสของ Young หมายถึงความเครียดที่มากขึ้นสำหรับความเครียดที่ให้

ในทางทฤษฎีคุณสามารถเปรียบเทียบวัสดุต่างๆ (ออกกำลังกายสำหรับผู้อ่าน;) ทองแดงที่เป็นไปได้ส่วนใหญ่จะมีความยืดหยุ่นมากกว่าโลหะอื่น ๆ เนื่องจากมีค่าการนำความร้อนที่สูงขึ้นและมีความเหนียวมากขึ้น

การนำความร้อน k : ทองแดง = 401, โลหะผสมอลูมิเนียม = 120-180, สแตนเลส = 12-45 (หน่วย = W / m * K)

σT: ไม่มีความคิด:

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนα : ทองแดง = 17, อลูมิเนียม = 23, เหล็ก = 11.1, สแตนเลส = 17.3 (หน่วย = 10−6 / ° C)

Young โมดูลัส E : Copper = 117, Aluminium = 69, iron / steel = ประมาณ 200 (units = GPa)

อัตราส่วนปัวซอง : /: ทองแดง / สแตนเลส / อลูมิเนียมอยู่ที่ประมาณ 0.3-0.33, เหล็กหล่อ = 0.21-0.26

ดังนั้นเหล็กกล้าไร้สนิมจึงเลวร้ายยิ่งกว่าอลูมิเนียมหรือทองแดง (ค่าการนำความร้อนต่ำกว่ามาก

ฉันไม่เคยทำการทดสอบทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับกระทะ แต่จากประสบการณ์หลายปีฉันได้สังเกตสิ่งนี้โดยใช้เตาไฟฟ้าในครัวเรือนเตาอบและเตาแก๊ส

เหล็กหล่อ:กระทะที่มีคุณภาพดีดูเหมือนจะไม่สามารถทำลายได้คุณภาพต่ำพร้อมตำหนิจะแตกแบบสุ่ม แต่บ่อยครั้งมากขึ้นเมื่อถูกความร้อนหรือระบายความร้อนทันที เมื่อคุณซื้อกระทะเหล็กหล่อใหม่ให้ความร้อนแรงกระแทกเล็กน้อยบนเตาในประเทศของคุณก่อนที่คุณจะเริ่มปรุงรส ถ้ามันแตกส่งกลับมาภายใต้การรับประกัน ฉันมีกระทะที่เก่ากว่าตัวฉันที่เคยถูกความร้อนซ้ำหลาย ๆ ครั้งรวมถึงการโยนเข้าไปในกองไฟที่ร้อนจัดและไม่มีร่องรอยหรือความเสียหายใด ๆ ในความเป็นจริงพื้นผิวที่ปรุงรสดีกว่ากระทะ PTFE บางประเภท

อลูมิเนียมเคลือบผิว: (PTFE) อลูมิเนียมจะอ่อนตัวลงอย่างรวดเร็วและแปรปรวนอย่างรวดเร็วด้วยความร้อน เพียงใช้ความร้อนสูงเกินไปจะทำให้เกิดการแปรปรวนและการเคลือบจะเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วเช่นกัน หลังจากผ่านไปครู่หนึ่งคุณสามารถใช้แรงกดมือเพื่อ 'ปรับรูปร่าง' ด้านล่าง :-)

สแตนเลสสตีล:คุณภาพที่ดีดูเหมือนจะทำลายไม่ได้ปานี้อาจบิดเบี้ยวเล็กน้อย แต่มีแนวโน้มที่จะกลับมาใช้งานปกติ กระทะที่ใช้สำหรับเคลือบสีดูเหมือนจะสั่นไหว (เหนียวน้อย) เมื่อเวลาผ่านไป (นี่เป็นเรื่องดี) ฉันมีกระทะสแตนเลสขนาด 55 ซม. ซึ่งมีการใช้งานเป็นประจำในช่วงสิบปีที่ผ่านมาและล้างทุกครั้งโดยการเททิ้งในน้ำเย็นและขัดผิวทันทีหลังจากเสิร์ฟ

แซนวิชก้น:ฉันไม่เคยตกใจกับความร้อนของกระทะชนิดนี้อย่างตั้งใจโดยปกติจะไม่ใช้สำหรับการทำอาหารประเภทนี้ ใช้สำหรับความร้อนต่ำแม้

ฉันจะแปลกใจถ้าเตาในประเทศสามารถรับได้ถึง 400 ° C นับประสา 500 ° C เตาอบส่วนใหญ่ไม่สามารถผ่าน 260 ° C (500 ° F) และอยู่ในกล่องปิด

เหล็กกล้าโดยทั่วไปจะแข็งกว่า 500 ° C (930 ° F) โดยทั่วไปจะสูงกว่า 700 ° C (1300 ° F) สิ่งนี้ยังทำให้พวกมันเปราะ กระบวนการชุบแข็งนั้นจบลงด้วยโลหะร้อนที่ถูกทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วด้วยอากาศน้ำมันหรือน้ำ สำหรับเหล็กที่มีความมั่นคงสูงชิ้นส่วนอาจถูกระบายความร้อนให้ต่ำกว่า -75 ° C (-100 ° F)

พวกมันจะมีอุณหภูมิตั้งแต่ 230 ° C (445 ° F) ซึ่งปกติจะเป็น 270 ° C (520 ° F) การแบ่งเบาบรรเทาทำให้โลหะแข็ง แต่ไม่เปราะ กระบวนการแบ่งเบาบรรเทาจะสิ้นสุดลงด้วยการระบายความร้อนอย่างช้าๆจนถึงอุณหภูมิห้อง

ช่วง 400 ° C (750 ° F) - 510 ° C (950 ° F) เป็นช่วงเวลาที่หลีกเลี่ยงเพราะอาจทำให้เกิดความเปราะบาง

รักษากระทะเคลือบด้วยเซรามิกสีขาวราคาไม่แพงอย่างนั้น (ไม่รู้ว่าจะใช้วิธีการรักษาแบบนั้นหรือไม่และต้องการทราบ) ให้เย็นลงใต้น้ำไหลเป็นประจำ (ใช้ครั้งแรกกับฐาน) เพื่อให้ฉันสามารถทำความสะอาด หลังจากการบำบัด 10-20 ครั้งสิ่งใดก็ตามที่ยึดติดกับสแตนเลสจะยึดติดกับเซรามิกดังนั้นคุณสมบัติของ nonstick ก็ส่งผลให้ kaputt เร็วมาก มองไม่เห็นบิ่น แต่เห็นได้ชัดว่าการเคลือบสีได้อย่างง่ายดายจากขมิ้นคาราเมลและอื่น ๆ ... ในแบบที่คุณไม่สามารถทำให้มันขาวอีกครั้ง

ใช่ความร้อนช็อกความเสียหายเคลือบ nonstick เซรามิก ถ้าก้นเป็นแซนวิชมีโอกาสมากขึ้นที่ไม่เพียง แต่ทำให้ nonstick หลุด แต่ยังทำให้เกิดรอยร้าวเล็ก ๆ

ในกรณีของการเคลือบ ptfe ที่ใช้น้ำตามปกติคุณจะไม่สังเกตเห็นเหมือนกัน