Metalen uitzettingsformules: Inzicht van experts & coëfficiënten

Hoe veranderen metalen wanneer ze worden blootgesteld aan hitte? Inzicht in thermische uitzetting is cruciaal voor ingenieurs en bouwers, omdat het ervoor zorgt dat constructies bestand zijn tegen temperatuurschommelingen. Dit artikel duikt in de formules en thermische uitzettingscoëfficiënten voor verschillende metalen en biedt inzichten en praktische berekeningen. Verwacht te leren hoe verschillende metalen uitzetten en hoe je deze kennis in de praktijk kunt toepassen om constructiefouten te voorkomen.

Formules en coëfficiënten voor thermische uitzetting van metalen onder de knie krijgen

Inhoudsopgave

1. Tabel van thermische uitzettingscoëfficiënten in metaalmaterialen

Materiaal Thermische uitzettingscoëfficiëntLengteTemperatuur Variatie 
*10-6/℃
Zacht staal11.71001000.0000010.117
NAK8012.51002000.0000010.25
SKD6110.81003000.0000010.324
SKH5110.11004000.0000010.404
Harde legering V4061005000.0000010.3
SUS440C10.21001000.0000010.102
Zuurstofvrij staal C102017.61005000.0000010.88
6/4 messing C280120.81006000.0000011.248
Berylliumkoper C172017.11007000.0000011.197
Aluminium A110023.61004750.0000010.30267
Hard aluminium A707523.61005000.0000011.18
Aluminiumlegering23.81003500.0000010.833
Zuiver aluminium231003500.0000010.805
Titanium8.41005000.000001 
Grijs gietijzer91003500.0000010.315
Gietijzer algemeen10.5100500.0000010.0525
Gietijzer10.5100500.0000010.0525
Algemeen Koolstofstaal11.51002000.0000010.23
Martensitisch roestvast staal1.011002000.0000010.0202
Austenitisch roestvast staal1.61002000.0000010.032
Roestvrij staal14.4-161002000.000001#VALUE!
Chroomstaal11.51000200.0000010.23
Nikkel staal141002000.0000010.28
Koper18.51002000.0000010.37
Brons17.51002000.0000010.35
Messing18.41002000.0000010.368
Fosfor Brons15.21002000.0000010.304
Chroom6.21002000.0000010.124
Lood29.31002000.0000010.586
Tin26.71002000.0000010.534
Zink361002000.0000010.72
Magnesium261002000.0000010.52
Wolfraam4.51002000.0000010.09
Titanium10.81002000.0000010.216
Nikkel131002000.0000010.26
Cadmium411002000.000001 
Mangaan231002000.0000010.46
Beryllium12.31002000.0000010.246
Germanium61002000.0000010.12
Iridium6.51002000.0000010.13
Molybdeen5.21002000.0000010.104
Platina91002000.0000010.18
Zilver19.51002000.0000010.39
Goud14.21002000.0000010.284
Vensterglas7.61002000.0000010.152
Industrieel glas4.51002000.0000010.09
Gewoon glas7.11002000.0000010.112
Pyrex glas3.251002000.0000010.065
Glas Keramiek<0.11002000.000001#VALUE!
Porselein31002000.0000010.06
Baksteen51002000.0000010.1
Wapeningsstaal1.21002000.0000010.024
Beton1.0-1.51002000.000001#VALUE!
Cement6.0-141002000.000001#VALUE!
Graniet31002000.0000010.06
Grafiet21002000.0000010.04
Nylon1201002000.0000012.4
Polymethylmethacrylaat (PMMA)851002000.0000011.7
Polyvinylchloride (PVC)801002000.0000011.6
Koolstofvezel (HM 35in in lengterichting)-0.51002000.000001-0.01
Hout81002000.0000010.16
Tafelzout401002000.0000010.8
IJs, 0 ℃511002000.0000011.02

2. Berekeningsmethode voor maatverandering veroorzaakt door thermische uitzetting

Voorbeeld met materiaal: SKD61

Gegeven:

  • Diameter (d) = 2 mm
  • Lengte (L) = 100 mm
  • Temperatuurstijging = 100°C

De dimensionale verandering δ kan als volgt worden berekend:

δ = Thermische uitzettingscoëfficiënt * Lengte * Temperatuurverandering

Gebruik de gegeven waarden:

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

Daarom is de dimensionale verandering (δ) veroorzaakt door de thermische uitzetting van de SKD61 staaf, met een diameter van 2 mm en een lengte van 100 mm, wanneer de temperatuur met 100°C toeneemt, 0,108 mm.

3. Lineaire thermische uitzettingscoëfficiënt 

Namen van metalenElement SymbolenLineaire thermische uitzettingscoëfficiënt 
BerylliumWees12.3
Antimoon Sb10.5
KoperCu17.5
ChroomCr6.2
Germanium Ge6.0
IridiumIr6.5
MangaanMn23.0
NikkelNi13.0
ZilverAg19.5
AluminiumAl23.2
LoodPb29.3
CadmiumCd41.0
IJzerFe12.2
GoudAu14.2
MagnesiumMg26.0
MolybdeenMo5.2
PlatinaPt9.0
TinSn2.0
Vergeet niet: sharing is caring! : )
Shane
Auteur

Shane

Oprichter van MachineMFG

Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.

Dit vind je misschien ook leuk
We hebben ze speciaal voor jou uitgezocht. Lees verder en kom meer te weten!

Poedermetallurgie: Een uitgebreide gids voor beginners

Stel je voor dat je ruw metaalpoeder kunt transformeren tot complexe, hoogwaardige onderdelen zonder dat daar traditionele smeltprocessen voor nodig zijn. Dit is poedermetallurgie - een veelzijdige productietechniek waarbij poeders worden gecombineerd om materialen...

Wat is een lagering op lage temperatuur?

Heb je er ooit bij stilgestaan hoe machines werken bij extreme kou? Lage temperatuurlagers zijn ontworpen om efficiënt te functioneren bij temperaturen lager dan -60°C, wat cruciaal is voor apparatuur zoals vloeistofpompen in raketten en ruimtevaartuigen. Deze...
MachineMFG
Til uw bedrijf naar een hoger niveau
Abonneer je op onze nieuwsbrief
Het laatste nieuws, artikelen en bronnen, wekelijks naar je inbox gestuurd.
© 2024. Alle rechten voorbehouden.

Neem contact met ons op

Je krijgt binnen 24 uur antwoord van ons.