Formeln zur Metallausdehnung: Experteneinblicke & Koeffizienten

Formeln für die Metallausdehnung: Experteneinblicke & Koeffizienten

Wie verändern sich Metalle bei Hitzeeinwirkung? Das Verständnis der Wärmeausdehnung ist für Ingenieure und Bauherren von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass Bauwerke Temperaturschwankungen standhalten. Dieser Artikel befasst sich mit den Formeln und Wärmeausdehnungskoeffizienten für verschiedene Metalle und bietet Einblicke und praktische Berechnungen. Sie erfahren, wie sich verschiedene Metalle ausdehnen und wie Sie dieses Wissen in der Praxis anwenden können, um Konstruktionsfehler zu vermeiden.

Shane

5. September 2023

Mechanisch

1. Tabelle der Wärmeausdehnungskoeffizienten für metallische Werkstoffe

Material	Wärmeausdehnungskoeffizient	Länge	Temperatur		Variation
Material	*10-6/℃	Länge	Temperatur		Variation
Baustahl	11.7	100	100	0.000001	0.117
NAK80	12.5	100	200	0.000001	0.25
SKD61	10.8	100	300	0.000001	0.324
SKH51	10.1	100	400	0.000001	0.404
Harte Legierung V40	6	100	500	0.000001	0.3
SUS440C	10.2	100	100	0.000001	0.102
Sauerstofffreier Stahl C1020	17.6	100	500	0.000001	0.88
6/4 Messing C2801	20.8	100	600	0.000001	1.248
Beryllium-Kupfer C1720	17.1	100	700	0.000001	1.197
Aluminium A1100	23.6	100	475	0.000001	0.30267
Hart-Aluminium A7075	23.6	100	500	0.000001	1.18
Aluminium-Legierung	23.8	100	350	0.000001	0.833
Reines Aluminium	23	100	350	0.000001	0.805
Titan	8.4	100	500	0.000001
Graues Gusseisen	9	100	350	0.000001	0.315
Allgemeines Gusseisen	10.5	100	50	0.000001	0.0525
Gusseisen	10.5	100	50	0.000001	0.0525
Allgemeiner Kohlenstoffstahl	11.5	100	200	0.000001	0.23
Martensitischer rostfreier Stahl	1.01	100	200	0.000001	0.0202
Austenitischer rostfreier Stahl	1.6	100	200	0.000001	0.032
Rostfreier Stahl	14.4-16	100	200	0.000001	#VALUE！
Chromstahl	11.5	1000	20	0.000001	0.23
Nickel-Stahl	14	100	200	0.000001	0.28
Kupfer	18.5	100	200	0.000001	0.37
Bronze	17.5	100	200	0.000001	0.35
Messing	18.4	100	200	0.000001	0.368
Phosphor-Bronze	15.2	100	200	0.000001	0.304
Chrom	6.2	100	200	0.000001	0.124
Blei	29.3	100	200	0.000001	0.586
Zinn	26.7	100	200	0.000001	0.534
Zink	36	100	200	0.000001	0.72
Magnesium	26	100	200	0.000001	0.52
Wolfram	4.5	100	200	0.000001	0.09
Titan	10.8	100	200	0.000001	0.216
Nickel	13	100	200	0.000001	0.26
Kadmium	41	100	200	0.000001
Mangan	23	100	200	0.000001	0.46
Beryllium	12.3	100	200	0.000001	0.246
Germanium	6	100	200	0.000001	0.12
Iridium	6.5	100	200	0.000001	0.13
Molybdän	5.2	100	200	0.000001	0.104
Platin	9	100	200	0.000001	0.18
Silber	19.5	100	200	0.000001	0.39
Gold	14.2	100	200	0.000001	0.284
Fensterglas	7.6	100	200	0.000001	0.152
Industrielles Glas	4.5	100	200	0.000001	0.09
Gewöhnliches Glas	7.1	100	200	0.000001	0.112
Pyrexglas	3.25	100	200	0.000001	0.065
Glas-Keramik	＜0.1	100	200	0.000001	#VALUE！
Porzellan	3	100	200	0.000001	0.06
Ziegelstein	5	100	200	0.000001	0.1
Bewehrungsstahl	1.2	100	200	0.000001	0.024
Beton	1.0-1.5	100	200	0.000001	#VALUE！
Zement	6.0-14	100	200	0.000001	#VALUE！
Granit	3	100	200	0.000001	0.06
Graphit	2	100	200	0.000001	0.04
Nylon	120	100	200	0.000001	2.4
Polymethylmethacrylat (PMMA)	85	100	200	0.000001	1.7
Polyvinylchlorid (PVC)	80	100	200	0.000001	1.6
Kohlefaser (HM 35in längs)	-0.5	100	200	0.000001	-0.01
Holz	8	100	200	0.000001	0.16
Kochsalz	40	100	200	0.000001	0.8
Eis, 0℃	51	100	200	0.000001	1.02

2. Berechnungsmethode für die durch Wärmeausdehnung verursachte Maßänderung

Beispiel mit Material: SKD61

Gegeben:

Durchmesser (d) = 2 mm

Länge (L) = 100 mm

Temperaturerhöhung = 100°C

Die Abmessungsänderung δ kann wie folgt berechnet werden:

δ = Wärmeausdehnungskoeffizient * Länge * Temperaturänderung

Verwenden Sie die angegebenen Werte:

δ = 10.8 × 10^-6 /°C * 100 mm * 100°C= 0,108 mm

Die Maßänderung (δ), die durch die thermische Ausdehnung des SKD61-Stabs mit einem Durchmesser von 2 mm und einer Länge von 100 mm verursacht wird, wenn die Temperatur um 100 °C steigt, beträgt also 0,108 mm.

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Formeln für die Metallausdehnung: Experteneinblicke & Koeffizienten

Inhaltsverzeichnis

1. Tabelle der Wärmeausdehnungskoeffizienten für metallische Werkstoffe

2. Berechnungsmethode für die durch Wärmeausdehnung verursachte Maßänderung

3. Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient

Shane

Gründerin von MachineMFG

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Was ist ein Niedrigtemperaturlager?

Metall-Namen	Element-Symbole	Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient
Beryllium	Sei	12.3
Antimon	Sb	10.5
Kupfer	Cu	17.5
Chrom	Cr	6.2
Germanium	Ge	6.0
Iridium	Ir	6.5
Mangan	Mn	23.0
Nickel	Ni	13.0
Silber	Ag	19.5
Aluminium	Al	23.2
Blei	Pb	29.3
Kadmium	Cd	41.0
Eisen	Fe	12.2
Gold	Au	14.2
Magnesium	Mg	26.0
Molybdän	Mo	5.2
Platin	Punkt	9.0
Zinn	Sn	2.0

Formeln für die Metallausdehnung: Experteneinblicke & Koeffizienten

1. Tabelle der Wärmeausdehnungskoeffizienten für metallische Werkstoffe

2. Berechnungsmethode für die durch Wärmeausdehnung verursachte Maßänderung

3. Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient

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