熱衝撃は、異なる材料で作られた鍋にどのように影響しますか？

別の質問では、鍋の衝撃冷却の効果についてTFDと少し意見を交わしました。一言で言えば、私は鍋に悪いと​​言いました、そして彼は、特に鍋が鋼鉄でできているなら、キャンディーの調理温度ではなく、衝撃が結果をもたらすためには500°Cでなければならないと言いました。低温でも頻繁に起こると、鍋の内部構造は均一ではなく（マイクロクラックや金属の結晶構造の違いのため）、ホットスポットにつながると思います。

質問を少し広げたいと思います。大きな温度衝撃が金属に悪い結果をもたらすことに私たちは皆同意すると思います（鍛造を考えてください）。小さな衝撃はいくらか（しかし小さな結果）をもたらすと思いますが、TFDのコメントの後はわかりません。次の組み合わせのさまざまな組み合わせで何が起こるかを、金属に関するより良い知識を持つ誰かが説明してください：

1. 冷却方法
   1. 鍋全体を冷水に浸します（例えば、中に熱い砂糖シロップが入っていて、すぐに加熱を止めたい）。
   2. 空の熱い鍋に少量の冷たい液体を注ぎます（艶出しなど）。
2. パン素材
   1. ステンレス鋼
   2. アルミニウム
   3. サンドイッチ底
   4. コーティング（エナメル、PTFE、セラミックなど）
   5. 銅
   6. 鉄
3. 温度差（すべての場合、冷水は5°C（冷蔵庫）-15°C（水道）の範囲です）
   1. ステーキ/キャンディーの温度（カラメル化とライデンフロストのため、160°Cから200°Cの範囲を選びましょう）
   2. 最も熱いストーブの温度（極端なケースについて知りたいので、400°Cまたは500°で行う必要があります。1つ目はストーブにあるはずなので、2つ目はTFDが言及しているためです）。

1回の衝撃ではなく、定期的な衝撃（パンの寿命全体で週に2回の衝撃）を想定します。どんな効果がありますか？また、鋳鉄製の鍋をすぐに割れることができる（しかし、常にそうなるとは限らない）組み合わせはありますか？

コーティング（エナメル、PTFE、セラミックなど）

私は一般的に答えることはできませんが、それは簡単です。急激な熱衝撃は、不均一な膨張により材料に歪みを生じさせます。同じ材料でも高い温度勾配によって、または異なる熱膨張係数を持つ材料間の界面で。この場合の歪み（2つの異なる材料）は非常に高くなる可能性があります。問題の材料が弾力性がない場合（例えば、エナメル+セラミック。PTFEは異なると思いますが、確信はありません）、コーティングと金属の間の結合にひどく歪みが生じ、ひび割れや欠けが生じる可能性があります。

個人的な経験から、実際にこれを実際に使用してきたことがわかります。

春には、コーティングされていないステンレス製の鍋で樹液を沸騰させて、少量のメープルシロップを作ります。まれに、多​​くの言い回しのリリースに伴い、シロップが沸騰しすぎたため、シロップが燃え、パンの底が薄くても硬くて非常に弾力性のあるカーボンブラックの層で覆われているようです。このようなものを取り除く秘Theは、例えばスチールウールや銅のパッドでこすることで、ある種のストレスクラックを開始させることです。 （ただし赤熱ではありません）、シンクに持ち込み、カーボンブラックが付着している内側のパンの底に冷たい水を吹きかけます。数回後、カーボンブラックは剥がれ始め、摩耗と熱衝撃の組み合わせにより除去しやすくなります。（2つのフライパン これをうまくやった。どちらも底が厚い（> 8mm）ステンレス鋼であり、このタイプの少なくとも30または40の熱サイクルを通過させました。）

編集re：一般的なトピック：

ウィキペディアはこう言っています：

熱衝撃に対する材料の堅牢性は、熱衝撃パラメータで特徴付けられます。

どこで

• kは熱伝導率、
• σTは、材料が耐えることができる最大張力です。
• αは熱膨張係数です
• Eはヤング率であり、
• νはポアソン比です。

熱伝導率が高いと、材料全体に大きな温度勾配を与えることが難しくなります（衝撃を受けにくくなります）。熱膨張が大きいと歪みが大きくなり（衝撃を受けやすくなります）、ヤング率が高いと特定の歪みに対して応力が大きくなります（衝撃を受けやすくなります）。

そのため、理論的には異なる材料を比較できます。（読者のための運動;）熱伝導率と延性が高いため、銅は他の金属よりも弾力性が高いと考えられます。

熱伝導率k：銅= 401、アルミニウム合金= 120-180、ステンレス鋼= 12-45（単位= W / m * K）

σT：わからない：

熱膨張係数α：銅= 17、アルミニウム= 23、鉄= 11.1、ステンレス鋼= 17.3（単位= 10-6 /°C）

ヤング率E：銅= 117、アルミニウム= 69、鉄/鋼=約200（単位= GPa）

ポアソン比ν：銅/ステンレス鋼/アルミニウムはすべて約0.3-0.33、鋳鉄= 0.21-0.26

そのため、ステンレス鋼はアルミニウムや銅よりも劣っています（熱伝導率がはるかに低く、ヤング率が高い）。

フライパンで科学的なテストを行ったことはありませんが、長年の経験から、家庭用電気ストーブ、オーブン、ガスコンロを使用してこれを観察しました

鋳鉄：良質のパンは破壊できないように見えます。欠陥のある低品質のパンはランダムに割れますが、急に加熱または冷却するとより頻繁に割れます。新しい鋳鉄鍋を購入するときは、調味料を入れる前に家庭用ストーブにいくつかの極端な熱衝撃を与えます。ひびが入った場合は、保証期間内に返送してください。私よりも古い鍋を持っていますが、それは超高温の火に投げ込まれたものを含め、繰り返し熱ショックを受けており、兆候も損傷もありません。実際、味付けされた表面はいくつかのPTFEパンよりも優れています

コーティングされたアルミニウム：（PTFE）アルミニウムはすぐに弱くなり、熱衝撃で反ります。高すぎる熱を使用すると、反りが発生し、コーティングも急速に劣化します。しばらくすると、手で圧力をかけて底を「再形成」できます:-)

ステンレス鋼：高品質は破壊できないようです。このパスはごくわずかに反るが、通常の使用で落ち着く傾向があります。グレージング除去に使用されるパンは、時間の経過とともに滑らかになります（べたつきが少なくなります）（これは良いことです）。過去10年間にわたって定期的に使用されてきた55cmのステンレス製の中華鍋があり、毎回冷水に捨てて、すぐに洗い流すことで洗浄されます

挟まれた底：私はこのタイプの鍋に意図的に熱ショックを与えたことはありません。低均一熱に使用

家庭用ストーブが、500°Cは言うまでもなく400°Cに達することができたら、私は驚くでしょう。ほとんどのオーブンは260°C（500°F）を超えることができず、それは閉じた箱の中にあります

鋼は一般に500°C（930°F）以上、通常は700°C（1300°F）以上で硬化します。これはまた、それらをもろくします。硬化プロセスは、空気、油、または水で急速に冷却される溶metalで終了します。高安定鋼の場合、部品は-75°C（-100°F）未満に冷却されます。

それらは、230°C（445°F）、通常270°C（520°F）から焼き戻されています。焼戻しは金属を強靭にしますが、脆くはしません。焼き戻しプロセスは、室温まで徐々に冷却することで終了します

400°C（750°F）-510°C（950°F）の範囲は、脆化を引き起こす可能性があるため、どのような期間でも避けられます。

そのような安価な白いセラミックコーティングされたパンを処理し（その処理が必要かどうかわからず、調べたい）、定期的に流水で冷却し（最初にベースに適用された）、空にした直後にきれいにして保管することができました。このような処理を10〜20回行った後、ステンレス鋼に付着するものはすべてセラミックに付着するため、非粘着性の特性は非常に早く現れました。目に見えるチッピングはありませんが、コーティングはウコン、キャラメルなどから簡単に汚れます...

はい、熱衝撃により、焦げ付き防止セラミックコーティングが損傷しました。底がサンドイッチの場合、焦げ付き防止を失うだけでなく、マイクロクラックが発生する可能性が高くなります。

通常の水ベースのPTFEコーティングの場合、同じことは観察されません。