Formules de dilatation des métaux : Conseils d'experts et coefficients

Comment les métaux se modifient-ils lorsqu'ils sont exposés à la chaleur ? Il est essentiel pour les ingénieurs et les constructeurs de comprendre la dilatation thermique afin de s'assurer que les structures résistent aux fluctuations de température. Cet article examine les formules et les coefficients de dilatation thermique de différents métaux, et propose des explications et des calculs pratiques. Vous apprendrez comment les différents métaux se dilatent et comment appliquer ces connaissances dans des scénarios réels afin de prévenir les défaillances structurelles.

Shane

5 septembre 2023

Mécanique

1. Tableau des coefficients de dilatation thermique des matériaux métalliques

Matériau	Coefficient de dilatation thermique	Longueur	Température		Variation
Matériau	*10-6/℃	Longueur	Température		Variation
Acier doux	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
Alliage dur V40	6	100	500	0.000001	0.3
SUS440C	10.2	100	100	0.000001	0.102
Acier sans oxygène C1020	17.6	100	500	0.000001	0.88
6/4 Laiton C2801	20.8	100	600	0.000001	1.248
Cuivre au béryllium C1720	17.1	100	700	0.000001	1.197
Aluminium A1100	23.6	100	475	0.000001	0.30267
Aluminium dur A7075	23.6	100	500	0.000001	1.18
Alliage d'aluminium	23.8	100	350	0.000001	0.833
Aluminium pur	23	100	350	0.000001	0.805
Titane	8.4	100	500	0.000001
Fonte grise	9	100	350	0.000001	0.315
Fonte générale	10.5	100	50	0.000001	0.0525
Fonte	10.5	100	50	0.000001	0.0525
Acier au carbone général	11.5	100	200	0.000001	0.23
Acier inoxydable martensitique	1.01	100	200	0.000001	0.0202
Acier inoxydable austénitique	1.6	100	200	0.000001	0.032
Acier inoxydable	14.4-16	100	200	0.000001	#VALUE！
Acier au chrome	11.5	1000	20	0.000001	0.23
Acier au nickel	14	100	200	0.000001	0.28
Cuivre	18.5	100	200	0.000001	0.37
Bronze	17.5	100	200	0.000001	0.35
Laiton	18.4	100	200	0.000001	0.368
Bronze phosphoreux	15.2	100	200	0.000001	0.304
Chrome	6.2	100	200	0.000001	0.124
Plomb	29.3	100	200	0.000001	0.586
Etain	26.7	100	200	0.000001	0.534
Zinc	36	100	200	0.000001	0.72
Magnésium	26	100	200	0.000001	0.52
Tungstène	4.5	100	200	0.000001	0.09
Titane	10.8	100	200	0.000001	0.216
Nickel	13	100	200	0.000001	0.26
Cadmium	41	100	200	0.000001
Manganèse	23	100	200	0.000001	0.46
Béryllium	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
Molybdène	5.2	100	200	0.000001	0.104
Platine	9	100	200	0.000001	0.18
Argent	19.5	100	200	0.000001	0.39
L'or	14.2	100	200	0.000001	0.284
Verre de fenêtre	7.6	100	200	0.000001	0.152
Verre industriel	4.5	100	200	0.000001	0.09
Verre ordinaire	7.1	100	200	0.000001	0.112
Verre Pyrex	3.25	100	200	0.000001	0.065
Verre Céramique	＜0.1	100	200	0.000001	#VALUE！
Porcelaine	3	100	200	0.000001	0.06
Brique	5	100	200	0.000001	0.1
Barre d'armature	1.2	100	200	0.000001	0.024
Béton	1.0-1.5	100	200	0.000001	#VALUE！
Ciment	6.0-14	100	200	0.000001	#VALUE！
Granit	3	100	200	0.000001	0.06
Graphite	2	100	200	0.000001	0.04
Nylon	120	100	200	0.000001	2.4
Polyméthacrylate de méthyle (PMMA)	85	100	200	0.000001	1.7
Chlorure de polyvinyle (PVC)	80	100	200	0.000001	1.6
Fibre de carbone (HM 35in Longitudinal)	-0.5	100	200	0.000001	-0.01
Bois	8	100	200	0.000001	0.16
Sel de table	40	100	200	0.000001	0.8
Glace, 0℃	51	100	200	0.000001	1.02

2. Méthode de calcul de la variation dimensionnelle causée par la dilatation thermique

Exemple d'utilisation du matériel : SKD61

Compte tenu de ce qui précède :

Diamètre (d) = 2 mm

Longueur (L) = 100 mm

Augmentation de la température = 100°C

La variation dimensionnelle δ peut être calculée comme suit :

δ = Coefficient de dilatation thermique * Longueur * Changement de température

En utilisant les valeurs données :

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

Par conséquent, la variation dimensionnelle (δ) causée par la dilatation thermique de la tige SKD61, d'un diamètre de 2 mm et d'une longueur de 100 mm, lorsque la température augmente de 100°C, est de 0,108 mm.

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Formules de dilatation des métaux : Conseils d'experts et coefficients

Table des matières

1. Tableau des coefficients de dilatation thermique des matériaux métalliques

2. Méthode de calcul de la variation dimensionnelle causée par la dilatation thermique

3. Coefficient de dilatation thermique linéaire

Shane

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Noms de métal	Symboles des éléments	Coefficient de dilatation thermique linéaire
Béryllium	Être	12.3
Antimoine	Sb	10.5
Cuivre	Cu	17.5
Chrome	Cr	6.2
Germanium	Ge	6.0
Iridium	Ir	6.5
Manganèse	Mn	23.0
Nickel	Ni	13.0
Argent	Ag	19.5
Aluminium	Al	23.2
Plomb	Pb	29.3
Cadmium	Cd	41.0
Le fer	Fe	12.2
L'or	Au	14.2
Magnésium	Mg	26.0
Molybdène	Mo	5.2
Platine	Pt	9.0
Etain	Sn	2.0

Formules de dilatation des métaux : Conseils d'experts et coefficients

1. Tableau des coefficients de dilatation thermique des matériaux métalliques

2. Méthode de calcul de la variation dimensionnelle causée par la dilatation thermique

3. Coefficient de dilatation thermique linéaire

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