常用金属材料的热膨胀系数
铜的热膨胀系数和铁的热膨胀系数
铜的热膨胀系数和铁的热膨胀系数
铜的热膨胀系数和铁的热膨胀系数是物理学中重要的概念。
热膨胀系数指的是物体在温度变化时长度、面积、体积等物理量的变化率。
铜和铁都是常见的金属材料，在日常生活中广泛应用。
铜的热膨胀系数为1.7×10^-5 /℃，而铁的热膨胀系数为1.2×10^-5 /℃。
这意味着当温度升高时，铜和铁的长度、面积和体积都会发生扩大。
因此，在设计和制造过程中，需要考虑材料的热膨胀系数，以确保产品在不同温度环境下的稳定性和可靠性。
此外，铜的热导率和电导率较高，广泛应用于电器、暖通空调等领域；而铁具有良好的机械性能和韧性，常用于制造汽车、机械设备、建筑结构等方面。
- 1 -。
金属的热膨胀系数
铜^-6/。
C无氧铜^-8/。
C铝23X10^-6/。
C铁12X10^-6/。
C普通碳钢、马氏体不锈钢的热膨胀系数为，奥氏体不锈钢为，单位计不住了，但有个简单的说法告诉：普通碳钢1米1度1丝，即1米的钢温度升高1℃放大0.01mm，而不锈钢为0.016mm。
钢筋和混凝土具有相近的温度线膨胀系数(钢筋的温度线膨胀系数为×10^(-5)/℃，t混凝土的温度线膨胀系数为×10^(-5)～×10^(-5)/℃)，钢质材的膨胀系数为:*10^-5/℃长度方向增加：100mm**10^-5*(250-20)=0.276mm宽度方向增加：200mm**10^-5*(250-20)=0.552mm△Ⅰ=ａ（ｔｏ-ｔ1）△△ａ不锈钢线膨胀系数材料温度范围2020-100 20-200 20-30020-400 20-600铝(合金)碳钢-15线膨胀系数不是一个固定的数值,会随着温度的升高而提高,所以在应用时只作为参考,还要根据材料成份,是否经过锻打\热处理等情况做综合考虑.材料线膨胀系数°C)一般铸铁一般碳钢 10~13铬钢 10~13镍铬钢 13-15铁铜青铜黄铜铝合金金热膨胀系数thermal expansion coefficient物体由于改变而有胀缩现象。
其变化能力以等压(p一定)下，单位温度变化所导致的变化，即热膨胀系数表示热α=ΔV/(V*ΔT).式中ΔV为所给温度变化ΔT下物体体积的改变，V为物体体积严格说来，上式只是温度变化范围不大时的微分定义式的差分近似；准确定义要求ΔV与ΔT无限微小，这也意味着，热膨胀系数在较大的温度区间内通常不是常量。
温度变化不是很大时，α就成了常量，利用它，可以把和体积膨胀表示如下：Vt=V0(1+3αΔT)，而对，Vt=V0(1+ΔT)；Vt、V0分别为物体末态和初态的体积对于可近似看做一维的物体，长度就是衡量其体积的决定因素，这时的热膨胀系数可简化定义为：单位温度改变下长度的增加量与的原长度的比值，这就是。
常用金属材料的热膨胀系数
-
Carbon and Graphitec
Nodular or Ductile Irons (cast)c
不锈钢Stainless Steels (cast)d
锡青铜Tin Bronzes (cast)c
10
奥氏体不锈钢Austenitic Stainless Steelsc
9
磷硅青铜Phosphor Silicon Bronzesc
铜Coppersc
-
-
锆及其合金Zirconium & its Alloysb
Hafniumb
-
-
Zirconiae
-
-
钼及其合金Molybdenum & its Alloys
Silicon Carbidee
钨Tungstenb
-
-
Electrical Ceramicsc
2
-
-
Zirconc
Boron Carbidee
-
-
Nickel-Base Superalloysd
铝青铜Aluminum Bronzes (cast)c
9
Cobalt-Base Superalloysd
铍（青）铜Beryllium Copperc
-
-
Cupro-Nickels & Nickel Silversc
9
镍及其合金Nickel & its Alloysd
锡及其合金Tin & its Alloysc
13
-
-
锡铝黄铜Tin & Aluminum Brassesc
黄铜或铅黄铜Plain & Leaded Brassesc
铝和铁的热膨胀系数
铝和铁的热膨胀系数热膨胀是物体在受热时体积膨胀的现象，其原因是物体内部分子的热运动增加，从而使得物体体积增大。
不同物质的热膨胀系数不同，即受热时单位长度或单位面积的变化量。
在本文中，我们将重点讨论铝和铁的热膨胀系数。
铝是一种常见的金属，具有轻质、耐腐蚀等特点，广泛应用于工业和日常生活中。
铝的热膨胀系数较大，这意味着在受热时，铝材料的体积变化较为明显。
具体来说，铝的线膨胀系数约为23 × 10^-6/℃，而铝的表面膨胀系数约为24 × 10^-6/℃。
这意味着在每摄氏度的温度变化下，铝材料的长度和表面积会分别增加23 × 10^-6和24 × 10^-6倍。
与铝相比，铁的热膨胀系数较小。
铁是一种重要的结构材料，常用于建筑和机械工程中。
铁的线膨胀系数约为11.7 × 10^-6/℃，而铁的表面膨胀系数约为12 × 10^-6/℃。
这意味着在每摄氏度的温度变化下，铁材料的长度和表面积会分别增加11.7 × 10^-6和12 × 10^-6倍。
热膨胀系数的差异导致了铝和铁在受热时的不同表现。
由于铝的热膨胀系数较大，当铝材料受热时，其体积会明显增大，可能导致构件变形或材料破坏。
因此，在设计和制造铝制构件时，需要考虑到铝的热膨胀系数，合理安排结构和连接方式，以避免因热膨胀而引起的问题。
相比之下，铁的热膨胀系数较小，因此在受热时其体积变化相对较小。
这使得铁材料在高温环境下更加稳定，适用于承受高温的工作条件。
例如，在高温锅炉和发动机中，常使用铁材料来构建关键部件，以保证其在高温下的稳定性和可靠性。
需要注意的是，虽然铝和铁的热膨胀系数不同，但它们都是正的，即受热时会膨胀，而冷却时会收缩。
这一特性在工程设计中必须加以考虑，以避免因温度变化而引起的问题。
总结起来，铝和铁的热膨胀系数是两种常见金属材料的重要物理性质。
铝的热膨胀系数较大，而铁的热膨胀系数较小。
常见金属-热膨胀系数-精华版
金属材料的热膨胀系数YD10 0S TFE GUID E 的长度计算:线膨胀系数8.3X1 0(-5 )1.区分Ａ：瞬间热膨胀系数长度△L=(d+ 1)×π×8.3×10^(-5)×(200-20)2.区分Ｂ：平均热膨胀系数所以L=(d+1)×π-1.83槽的内径公差=d×8.3×10^(-5)×(200-20)/10;为槽内的多100018.90 3.个材料的区分如下表示 1)碳素钢、合金钢(区分1) ・碳素钢 ・ 3/4Ni-1/2Mo-Cr-V ・3/4Ni-1Mo-3/4Cr ・碳・钼钢 ・3/4Ni-1/2Mo-1/3Cr-V ・1Ni-1/2Cr-1/2Mo・ 1/2Ni-1/2Mo-V ・3/4Ni-1/2Cr-Mo-V 2)碳素钢、合金钢(区分2)・碳・硅钢 ・ 1/2Cr-1/2Mo ・1Cr-1/5Mo-Si ・1/2Mo ・1Cr-1/5Mo-V ・1Cr-1/2Mo・1Cr-1Mn-1/4Mo ・1Cr-1/5Mo ・1・3/4Cr-1/2Mo-Cu0.15145.15 3)碳素钢、合金钢(区分3) 2.382712.4 ・碳・钼钢 ・ 1・1/4Ni-1/2Mo ・2Cr-1/2Mo ・1/2Cr-1/4Mo-Si ・1・1/4Cr-1/2Mo-Si ・3Cr-1Mo ・1Cr-1/2Mo-V 4)碳素钢、合金钢(区分4) ・Mn-1/2Mo ・Mn-1/2Mo-1/2Ni ・Mn-1/2Mo-1/4Ni ・Mn-1/2Mo-3/4Ni 水泥在1000度以上的热膨胀系数为5.8 5)碳素钢、合金钢(区分5)310S 在800度时热膨胀系数为18.5・1.1/4Ni-1Cr-1/2Mo ・2Ni-3/4Cr-1/4Mo ・3.1/2Ni ・1.3/4Ni-3/4Cr-1/4Mo ・2Ni-3/4Cr-1/2Mo 310S 在1000度时热膨胀系数为19.5・3.1/2Ni-1.3/4Cr-1/2Mo-V ・2Ni-1Cu ・2.1/2Ni ・1Cr-1/2Mo-V6)奥氏体不锈钢SS(区分1) 7)奥氏体不锈钢SS(区分2)8)奥氏体不锈钢SS(区分3)・18Cr-13Ni-3Mo ・18Cr-12Ni-2Mo ・17Cr-4Ni-Cu・18Cr-5Ni-3Mo9)奥氏体不锈钢SS(区分4) 10)奥氏体不锈钢SS(区分5)11)奥氏体不锈钢SS(区分6)・18Cr-8Ni ・18Cr-11Ni ・18Cr-10Ni-Ti・18Cr-10Ni-Cb0.45912)奥氏体不锈钢SS(区分7) 13)奥氏体不锈钢SS(区分8)14)奥氏体不锈钢SS(区分9)0.505・18Cr-9Ni-Mo-W ・22Cr-13Ni-5Mn・25Cr-12Ni・23Cr-12Ni・25Cr-20Ni15)奥氏体不锈钢SS(区分10) 16)奥氏体不锈钢SS(区分11)・(660)26Ni-15Cr-2Ti ・28Ni-19Cr-Cu-Mo17)马氏体不锈钢SS(区分 ・12Cr ・12Cr-1Al ・13Cr ・13Cr-4Ni18)马氏体不锈钢SS(区分2) 19)马氏体不锈钢SS(区分3)・17Cr ・27Cr20)高镍合金(区分1) 21)高镍合金(区分2)22)高镍合金(区分3)・Ni-Cr-Fe(NCF600) ・Ni-Fe-Cr(NCF800,NCF800H)・Ni-Fe-Cr-Mo-Cu(NCF825,GNCF2種及び３23)高镍合金(区分4) 24)高镍合金(区分5)25)高镍合金(区分6)・Ni-Cr-Mo-Cb(NCF625,GNCF1種) ・Ni-Fe-Cr-Mo-Cb(NCF718)・Ni-Cr(NCF750)。
常用金属材料的热膨胀系数详细列表
-
0.3
—
Carbon and Graphitec
1.5
1.3
0.3
0。2
—
马氏体不锈钢Martensitic Stainless Steelsc
6。5
5.5
1。2
1
渗氮钢Nitriding Steelsd
6。5
-
1。2
-
钯Palladiumc
6.5
—
1。2
-
铍Berylliumb
6.4
—
1.1
—
Chromium Carbide Cermetc
6.3
5.8
1。1
1
钍Thoriumb
9.5
9
1。7
1。6
镍及其合金Nickel & its Alloysd
9。2
6.8
1。7
1。2
铬镍钴耐热钢Cr—Ni-Co—Fe Superalloysd
9.1
8
1.6
1。4
合金钢Alloy Steelsd
8.6
6。3
1。5
1.1
Carbon Free-Cutting Steelsd
8。4
8。1
1.5
3。8
-
0.7
—
Alumina Ceramicsc
3.7
3.1
0.7
0.6
Zirconium Carbided
3.7
-
0.7
-
Osmium and Tantalumb
3.6
-
0.6
—
锆及其合金Zirconium & its Alloysb
金属的热膨胀系数及计算公式
热膨胀系数*10-6/℃软钢11.71001000.0000010.117NAK8012.51001000.0000010.125SKD6110.81001000.0000010.108SKH5110.11001000.0000010.101硬质合金 V4061001000.0000010.06SUS440C10.21001000.0000010.102无氧钢 C102017.61001000.0000010.1766/4黄铜 C280120.81001000.0000010.208铍铜 C172017.11001000.0000010.171铝 A110023.61001000.0000010.236硬铝 A707523.61001000.0000010.236铝合金23.8551000.0000010.1309纯铝231001000.0000010.23钛8.41001000.0000010.084灰铸铁91001000.0000010.09一般铸铁10.51001000.0000010.105铸铁10.51001000.0000010.105一般碳钢11.51001000.0000010.115马氏体不锈钢 1.011001000.0000010.0101奥氏体不锈钢 1.61001000.0000010.016不锈钢14.4-161001000.000001#VALUE!铬钢11.51001000.0000010.115镍钢141001000.0000010.14铜18.51001000.0000010.185青铜17.51001000.0000010.175黄铜18.41001000.0000010.184康铜15.21001000.0000010.152铬 6.21001000.0000010.062铅29.31001000.0000010.293锡26.71001000.0000010.267锌361001000.0000010.36镁261001000.0000010.26钨 4.51001000.0000010.045钛10.81001000.0000010.108镍131001000.0000010.13镉411001000.0000010.41锰231001000.0000010.23铍12.31001000.0000010.123锗61001000.0000010.06铱 6.51001000.0000010.065钼 5.21001000.0000010.052铂91001000.0000010.09银19.51001000.0000010.195金14.21001000.0000010.142窗玻璃7.61001000.0000010.076工业玻璃 4.51001000.0000010.045普通玻璃7.11001000.0000010.071拍热克斯玻璃 3.251001000.0000010.0325玻璃陶瓷0.11001000.0000010.001瓷器31001000.0000010.03砖51001000.0000010.05钢筋1.21001000.0000010.012金属的热膨胀系数及计算公式材质长度/直径mm温度 ℃10-6变化量混凝土 1.0-1.51001000.000001#VALUE!水泥 6.0-141001000.000001#VALUE!花岗岩31001000.0000010.03石墨21001000.0000010.02尼龙1201001000.000001 1.2聚甲基丙烯酸甲（PMMA）（PMMA）（）851001000.0000010.85聚氯乙烯（PVC）801001000.0000010.8碳纤维（HM 35 inLangsrichtung）-0.51001000.000001-0.005木头81001000.0000010.08食盐401001000.0000010.4冰 0℃1001000.0000010 1、热膨胀引起的尺寸变化计算方法例：材质为SKD61D=2、L=100mm的杆温度上升100摄氏度时的尺寸变化量为：δδ=热膨胀系数*全长*温度变化=10.8*10-6*100mm*100℃=0.108mm。
铜和铝的热膨胀系数
铜和铝的热膨胀系数铜和铝是常见的金属材料，它们在工业生产和日常生活中都有广泛的应用。
在研究材料性质的过程中，热膨胀系数是一个重要的参数。
本文将以铜和铝的热膨胀系数为主题，介绍它们的定义、计算方法以及在实际应用中的意义。
一、热膨胀系数的定义热膨胀系数是指材料单位长度在温度变化时的长度变化量与初始长度之比。
一般用α表示，单位为1/℃。
热膨胀系数描述了材料在温度变化下的尺寸变化情况，是衡量材料热膨胀性能的重要指标。
二、铜的热膨胀系数铜是一种优良的导电材料，具有良好的热导性和韧性。
铜的热膨胀系数为16.6×10-6/℃。
这意味着当温度升高1℃时，铜材料的长度会增加16.6×10-6倍。
铜的热膨胀系数较大，这使得铜在工程应用中需要考虑到热膨胀对结构的影响。
例如，在建筑领域，铜制材料常用于屋顶、立面和装饰等部位。
由于铜的热膨胀系数较大，当温度升高时，铜材料会膨胀，而与之相连的其他材料可能不会发生明显的膨胀，这就会导致结构的变形和应力的集中。
因此，在铜材料的设计和安装过程中，需要充分考虑热膨胀系数对结构的影响，采取相应的措施来避免不必要的损失。
三、铝的热膨胀系数铝是一种轻质的金属材料，具有优良的导热性和电导性。
铝的热膨胀系数为23.6×10-6/℃。
与铜相比，铝的热膨胀系数更大，意味着在温度升高的情况下，铝材料的长度变化更为显著。
由于铝的热膨胀系数较大，因此在工程设计和制造过程中需要充分考虑其对结构的影响。
例如，在航空航天领域，铝合金常被用于制造飞机机身和发动机零件。
由于飞机在高空中会经受到较大的温度变化，因此需要考虑铝材料的热膨胀系数对飞机结构的影响，以确保飞机的安全性和可靠性。
四、热膨胀系数的计算方法热膨胀系数可以通过实验或理论计算来确定。
实验方法是在一定温度范围内测量材料的长度变化，并计算出热膨胀系数。
理论计算方法则是通过材料的晶格结构和原子间的相互作用力来估算热膨胀系数。