Формулы расширения металла: Экспертные выводы и коэффициенты

Как изменяются металлы под воздействием тепла? Понимание теплового расширения имеет решающее значение для инженеров и строителей, обеспечивая устойчивость конструкций к перепадам температур. Эта статья посвящена формулам и коэффициентам теплового расширения для различных металлов, предлагая понимание и практические расчеты. Вы узнаете, как расширяются различные металлы и как применить эти знания в реальных условиях для предотвращения разрушения конструкций.

Освоение формул и коэффициентов теплового расширения для металлов

Оглавление

1. Таблица коэффициентов теплового расширения металлических материалов

Материал Коэффициент теплового расширенияДлинаТемпература Вариант 
*10-6/℃
Мягкая сталь11.71001000.0000010.117
NAK8012.51002000.0000010.25
SKD6110.81003000.0000010.324
SKH5110.11004000.0000010.404
Твердый сплав V4061005000.0000010.3
SUS440C10.21001000.0000010.102
Бескислородная сталь C102017.61005000.0000010.88
6/4 Латунь C280120.81006000.0000011.248
Бериллиевая медь C172017.11007000.0000011.197
Алюминий A110023.61004750.0000010.30267
Твердый алюминий A707523.61005000.0000011.18
Алюминиевый сплав23.81003500.0000010.833
Чистый алюминий231003500.0000010.805
Титан8.41005000.000001 
Серый чугун91003500.0000010.315
Чугун общего назначения10.5100500.0000010.0525
Чугун10.5100500.0000010.0525
Углеродистая сталь общего назначения11.51002000.0000010.23
Мартенситная нержавеющая сталь1.011002000.0000010.0202
Аустенитная нержавеющая сталь1.61002000.0000010.032
Нержавеющая сталь14.4-161002000.000001#VALUE!
Хромистая сталь11.51000200.0000010.23
Никелевая сталь141002000.0000010.28
Медь18.51002000.0000010.37
Бронза17.51002000.0000010.35
Латунь18.41002000.0000010.368
Фосфористая бронза15.21002000.0000010.304
Хром6.21002000.0000010.124
Вести29.31002000.0000010.586
Олово26.71002000.0000010.534
Цинк361002000.0000010.72
Магний261002000.0000010.52
Вольфрам4.51002000.0000010.09
Титан10.81002000.0000010.216
Никель131002000.0000010.26
Кадмий411002000.000001 
Марганцовка231002000.0000010.46
Бериллий12.31002000.0000010.246
Германий61002000.0000010.12
Иридиум6.51002000.0000010.13
Молибден5.21002000.0000010.104
Платина91002000.0000010.18
Серебро19.51002000.0000010.39
Золото14.21002000.0000010.284
Оконное стекло7.61002000.0000010.152
Промышленное стекло4.51002000.0000010.09
Обычное стекло7.11002000.0000010.112
Стекло Pyrex3.251002000.0000010.065
Стеклокерамика<0.11002000.000001#VALUE!
Фарфор31002000.0000010.06
Кирпич51002000.0000010.1
Арматура1.21002000.0000010.024
Бетон1.0-1.51002000.000001#VALUE!
Цемент6.0-141002000.000001#VALUE!
Гранит31002000.0000010.06
Графит21002000.0000010.04
Нейлон1201002000.0000012.4
Полиметилметакрилат (ПММА)851002000.0000011.7
Поливинилхлорид (ПВХ)801002000.0000011.6
Углеродное волокно (HM 35in Longitudinal)-0.51002000.000001-0.01
Дерево81002000.0000010.16
Столовая соль401002000.0000010.8
Лед, 0℃511002000.0000011.02

2. Метод расчета изменения размеров, вызванного тепловым расширением

Пример использования материала: SKD61

Дано:

  • Диаметр (d) = 2 мм
  • Длина (L) = 100 мм
  • Повышение температуры = 100°C

Изменение размеров δ может быть рассчитано следующим образом:

δ = Коэффициент теплового расширения * Длина * Изменение температуры

Используя заданные значения:

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

Таким образом, изменение размеров (δ), вызванное тепловым расширением стержня SKD61 диаметром 2 мм и длиной 100 мм при повышении температуры на 100°C, составляет 0,108 мм.

3. Коэффициент линейного теплового расширения 

Металлические именаСимволы элементовКоэффициент линейного теплового расширения 
БериллийБудьте12.3
Сурьма Сб10.5
МедьCu17.5
ХромCr6.2
Германий Ge6.0
ИридиумИр6.5
МарганцовкаMn23.0
НикельNi13.0
СереброAg19.5
АлюминийЭл23.2
ВестиPb29.3
КадмийCd41.0
ЖелезоFe12.2
ЗолотоAu14.2
МагнийMg26.0
МолибденМо5.2
ПлатинаPt9.0
ОловоSn2.0
Не забывайте, что делиться - значит заботиться! : )
Шейн
Автор

Шейн

Основатель MachineMFG

Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.

Вам также может понравиться
Мы выбрали их специально для вас. Читайте дальше и узнавайте больше!

8 Наиболее распространенных неметаллических материалов в нестандартном оборудовании

Почему такие материалы, как POM, PTFE и нейлон, так важны для нестандартного оборудования? В этой статье рассматриваются восемь широко используемых неметаллических материалов, которые незаменимы в различных механических приложениях. От износа...
8 факторов, влияющих на усталостную прочность металлических материалов

8 Факторы, влияющие на усталостную прочность металлических материалов

Вы когда-нибудь задумывались, почему некоторые металлические детали неожиданно выходят из строя? Ответ на этот вопрос дает усталостная прочность - важнейший фактор в машиностроении. В этой интересной статье мы погрузимся в увлекательную...

Порошковая металлургия: Исчерпывающее руководство для начинающих

Представьте себе, как сырой металлический порошок превращается в сложные, высокоэффективные детали без традиционных процессов плавления. Это и есть порошковая металлургия - универсальная технология производства, которая позволяет комбинировать порошки для создания материалов с...
Сравнение литья металла и литья в песок - подробное руководство

Сравнение литья металла и литья в песок: Подробное руководство

Литье металла является фундаментальным процессом в производстве, но задумывались ли вы когда-нибудь, как оно соотносится с литьем в песчаные формы? В этой статье мы рассмотрим технические и экономические преимущества и...

Расходомеры с отверстиями и клиновые расходомеры: Понимание различий

Как выбрать между расходомером с отверстиями и клиновым расходомером? Оба прибора служат для измерения расхода, но у них есть свои преимущества и недостатки. Расходомеры с отверстиями известны своими...

Производство отливок: Технологический процесс, оборудование, принцип и характеристики

Эта статья погружает в увлекательный мир производства литья, раскрывая пошаговый процесс превращения сырья в необходимые компоненты. Узнайте о технике, материалах и проверке качества,...
Типы вращающегося оборудования и классификация вибрации - исчерпывающее руководство

Типы вращающегося оборудования и классификация вибрации: Исчерпывающее руководство

Задумывались ли вы когда-нибудь, что приводит в движение машины, которыми мы пользуемся ежедневно? От паровых турбин до электродвигателей - вращающиеся механизмы играют важнейшую роль в различных отраслях промышленности. Эта статья в блоге...

Что такое низкотемпературный подшипник?

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, как работает оборудование в условиях сильного холода? Низкотемпературные подшипники предназначены для эффективной работы при температуре ниже -60°C, что крайне важно для такого оборудования, как жидкостные насосы в ракетах и космических кораблях. Это...
MachineMFG
Поднимите свой бизнес на новый уровень
Подпишитесь на нашу рассылку
Последние новости, статьи и ресурсы, еженедельно отправляемые в ваш почтовый ящик.

Свяжитесь с нами

Вы получите наш ответ в течение 24 часов.