鋼材的熱膨脹系數(shù)是多少_成分

博主:adminadmin 2023-01-01 17:36:01 條評論
摘要:1.碳鋼的線膨脹系數(shù)為:在20300°C時,線膨脹系數(shù)為:12.113.5×10^-8(C^-1)2、對于鋼制零件的熱膨...
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  1.碳鋼的線膨脹系數(shù)為:在20300°C時,線膨脹系數(shù)為:12.113.5×10^-8(C^-1)

  2、對于鋼制零件的熱膨脹量計算是一個相對較復雜的過程,而且,其計算結果受制于多種因素的制約,包括材料的軋制方向,鋼材是有軋制方向的,所以,其線膨脹量是存在各項異性的。

  3、基于上述因素,一般在工程上基本不會在理論上去計算零件因溫度的變化而產(chǎn)生的膨脹量,因為計算是很難與實際相符合的,基本上沒有多大的指導性意義

  4、由碳鋼的線膨脹系數(shù)可知:在20300°C時,材料的膨脹量是非常微小的

  5、對于薄壁管狀零件,其熱變形,其內(nèi)孔不見得是縮小,有可能是脹大的趨勢

  6、在機械設計中,大可不必去操心做這樣的繁復計算(也計算不準),可以直接在設計時用常規(guī)的公差配合來調(diào)配即可

  擴展資料:

  一、熱膨脹系數(shù)的影響因素

  1.

  化學礦物組成

  熱膨脹系數(shù)與材料的化學組成、結晶狀態(tài)、晶體結構、鍵的強度有關。組成相同,結構不同的物質(zhì),膨脹系數(shù)不相同。通常情況下,結構緊密的晶體,膨脹系數(shù)較大;而類似于無定形的玻璃,往往有較小的膨脹系數(shù)。鍵強度高的材料一般會有低的膨脹系數(shù)。

  2.相變

  材料發(fā)生相變時,其熱膨脹系數(shù)也要變化。純金屬同素異構轉變時,點陣結構重排伴隨著金屬比容突變,導致線膨脹系數(shù)發(fā)生不連續(xù)變化。

  3.合金元素對合金熱膨脹有影響

  簡單金屬與非鐵磁性金屬組成的單相均勻固溶體合金的膨脹系數(shù)介于內(nèi)組元膨脹系數(shù)之間。而多相合金膨脹系數(shù)取決于組成相之間的性質(zhì)和數(shù)量,可以近似按照各相所占的體積百分比,利用混合定則粗略計算得到。

  4.織構的影響

  單晶或多晶存在織構,導致晶體在各晶向上原子排列密度有差異,導致熱膨脹各向異性,平行晶體主軸方向熱膨脹系數(shù)大,

  垂直方向熱膨脹系數(shù)小。

  5.內(nèi)部裂紋及缺陷也會對熱膨脹產(chǎn)生影響

  二、熱膨脹系數(shù)的檢測標準:

  1.GB/T

  34183-2017

  建筑設備及工業(yè)裝置用絕熱制品

  熱膨脹系數(shù)的測定

  2.GB/T

  3074.4-2016

  石墨電極熱膨脹系數(shù)(CTE)測定方法

  3.GB/T

  16920-2015

  玻璃

  平均線熱膨脹系數(shù)的測定

  4.GB/T

  28194-2011

  玻璃

  雙線法線熱膨脹系數(shù)的測定

  5.GB/T

  25144-2010

  搪玻璃釉平均線熱膨脹系數(shù)的測定方法

  6.GB/T

  16535-2008

  精細陶瓷線熱膨脹系數(shù)試驗方法

  頂桿法

  三、熱膨脹系數(shù)檢測意義

  在實際應用中,當兩種不同的材料彼此焊接或熔接時,選擇材料的熱膨脹系數(shù)顯得尤為重要,如玻璃儀器、陶瓷制品的焊接加工,都要求兩種材料具備相近的熱膨脹系數(shù)。

  在電真空工業(yè)和儀器制造工業(yè)中廣泛地將非金屬材料與各種金屬焊接成分,也要求兩者有相適應的熱膨脹系數(shù):如果選擇材料的膨脹系數(shù)相差比較大,焊接時由于膨脹的速度不同,在焊接處產(chǎn)生應力,降低了材料的機械強度和氣密性,嚴重時會導致焊接處脫落、炸裂、漏氣或漏油。

  如果層狀物由兩種材料迭置連接而成,則溫度變化時,由于兩種材料膨脹值不同,若仍連接在一起,體系中要采用中間膨脹值,從而使一種材料中產(chǎn)生壓應力而另一種材料中產(chǎn)生大小相等的張應力,恰當?shù)睦眠@個特性,可以增加制品的強度。因此,測定材料的熱膨脹系數(shù)具有重要意義。

  四、熱膨脹系數(shù)測試試樣注意事項:

  1.最佳測試溫度范圍:

  玻璃化溫度-30℃~玻璃化溫度+50℃

  2.

  試樣無缺陷,無氣泡,表面光潔,可以用400目以上的砂紙打磨。

  3.高分子試樣膨脹模式測試,試樣需要在玻璃化溫度+30℃熱處理1h,然后緩慢降溫至室溫

  4.

  拉伸模式固體薄膜狀樣品,需要確定薄膜取向方向進行測試。

  參考資料:百度百科熱膨脹系數(shù)

  參考資料:百度百科鋼

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