Содержание
- Коэффициенты температурного расширения металлов
- Температурный коэффициент линейного расширения стали
- Углеродистые стали
- Хромоникелевые низко- и среднелегированные стали
- Хромистые стали
- Хромоникелевые стали с содержанием никеля до 20%
- Хромоникелевые стали и сплавы с содержанием никеля более 20%
- Марганцевые и хромомарганцевые стали
- Хромомолибденовые стали
- Хромовольфрамовые и хромованадиевые стали
- Хромокобальтовые стали и сплавы
- Кремнистые, титановые и другие стали и сплавы
Коэффициенты температурного расширения металлов
В таблице представлены значения коэффициента температурного расширения металлов (коэффициент линейного расширения металлов) в зависимости от температуры.
Значения коэффициента температурного расширения металлов даны для следующих металлов: алюминий Al, бериллий Be, висмут Bi, вольфрам W, галлий Ga, железо Fe, золото Au, иридий Ir, кадмий Cd, кобальт Co, магний Mg, марганец Mn, медь Cu, молибден Mo, никель Ni, олово Sn, платина Pt, родий Rh, свинец Pb, серебро Ag, сурьма Sb, титан Ti, хром Cr, цинк Zn.
Коэффициент линейного теплового расширения металлов в таблице приведен со множителем 10 6 .
Например, значение коэффициента температурного расширения металлов в таблице для алюминия при 0°С указано 22,8, а с учетом множителя 10 6 , это значение составляет 22,8·10 -6 1/град.
Следует отметить, что к металлам с низким коэффициентом расширения относятся такие металлы, как вольфрам, молибден, сурьма, титан и хром. Наименьшее линейное удлинение при нагревании испытывает вольфрам — коэффициент линейного расширения этого металла составляет величину от 4,3·10 -6 при 0°С до 5,8·10 -6 1/град при температуре 2100°С.
Металлом, который максимально хорошо расширяется при нагреве, является цинк — его коэффициент температурного расширения имеет значение от 22·10 -6 до 34·10 -6 1/град. Также хорошо расширяются при нагревании такие металлы, как алюминий, кадмий и магний.
Примечание: температурные коэффициенты линейного расширения сталей (более 300 марок) представлены в этой статье.
Источник
Температурный коэффициент линейного расширения стали
Представлены таблицы значений среднего температурного коэффициента линейного расширения сталей ТКЛР (или ТКР) распространенных марок (более 300 марок стали) при различных температурах в интервале от 27°С до указанной в таблицах. Для отрицательных температур приведены значения истинного коэффициента линейного расширения.
Температурный коэффициент линейного теплового расширения стали численно равен относительному изменению ее линейных размеров при увеличении (снижении) температуры этого сплава на 1 градус Цельсия или Кельвина.
При положительной величине ТКЛР в процессе нагрева сталь увеличивается в размерах (расширяется), при отрицательном значении этого коэффициента — сжимается. Отрицательным ТКЛР сталь обладает при сверхнизких температурах, приближающихся к абсолютному нулю (-273,15°С). В этих условиях коэффициент линейного расширения стали имеет малое отрицательное значение и практически равен нулю.
При температуре от 27 до 100°С температурный коэффициент линейного расширения стали в среднем составляет от 10 до 18·10 -6 град -1 . Сталь в нагретом состоянии (в зависимости от типа) при 900-1000°С может иметь ТКЛР до 24,6·10 -6 град -1 .
Рассчитаем линейное удлинение балки из нержавеющей стали 12Х18Н10Т длиной 0,5 метра при повышении ее температуры с 27 до 1027°С. По таблице средний коэффициент линейного расширения стали 12Х18Н10Т в диапазоне температуры 27…1027°С равен 22,3·10 -6 град -1 . Выполним расчет: 22,3·10 -6 ·(1027-27)·0,5=0,0111. Получаем величину линейного удлинения балки 0,0111 м.
Углеродистые стали
В таблице приведены значения коэффициента линейного расширения углеродистой стали в интервале температуры от -173 до 1000°С. При нагревании такой стали ее ТКЛР увеличивается и может достигать 19,8·10 -6 град -1 (для стали У8) в диапазоне температуры 27-650°С.
Поскольку углеродистая сталь почти полностью состоит из железа и не содержит добавок никеля и хрома, ее ТКЛР в значительной мере определяется коэффициентом линейного расширения этого основного компонента. Например, максимальный коэффициент линейного расширения стали 20, как и у железа, составляет 14,8·10 -6 град -1 в диапазоне температуры от 27 до 700°С.
| Марка стали | Температура, °С | ТКЛР·10 6 1/град |
|---|---|---|
| Сталь 3, сталь 3КП | -173…-73…27 | 5,5…10,1…11,8 |
| Сталь 08КП | 100…200…300…400…500…600…700 | 11,6…12,3…13,2…13,7…14,2…14,6…15 |
| Сталь 10 | 100…200…300…400 | 11,6…12,6…13,0…14,6 |
| 15 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 12,2…12,3…13,1…13,5…14,3…14,3…15,3…14,1…13,2…13,3 |
| 20, 20КП | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 11,1…12,1…12,8…13,4…13,9…14,4…14,8…12,9 |
| 25 | 100…200…300…400…500…600…700 | 12,2…12,7…13,1…13,5…13,9…14,4…14,9 |
| 25Л | 100…200…300…400…500…600 | 11,5…12,9…13…13,2…13,5…13,8 |
| 30 | 100…200…300…400…500…600…650 | 12,9…14,5…15,8…15,8…16,7…16,2…16,4 |
| 35 | 100…200…300…400…500 | 11,1…11,9…13,4…14…14,4 |
| 40 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 11,2…13…13…13,6…14,1…14,6…14,6…11,9…12,7…13,6 |
| 45 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 11,6…12,3…13,1…13,7…14,2…14,7…15,1…12,5…13,6…14,5 |
| 50 | -173…-73…27…100…300…500…700…900…1000 | 4,9…9,3…10,9…12…12,9…13,7…14,3…12,9…14 |
| У8 | 100…200…300…400…500…600…650 | 12,1…14…12,8…16,1…16,8…17,8…19,8 |
| У9 | 100…200…300…400…500…600…650 | 12,1…13,7…15,3…16,4…17,3…17,2…17,6 |
| У12 | 100…200…300…400…500…600…650 | 11,7…13,3…15,4…16,2…17,1…18,3…18,9 |
Коэффициенты линейного расширения углеродистой стали
Хромоникелевые низко- и среднелегированные стали
В таблице представлены температурные коэффициенты линейного расширения хромоникелевых низко- и среднелегированных сталей распространенных марок при температурах от -268 до 1000°С.
Наибольшим ТКЛР из рассмотренных в таблице марок обладает хромоникелевая сталь 12Х2Н4А и 12ХН3А, который в диапазоне 27-600°С равен 15,6·10 -6 град -1 .
| Марка стали | Температура, °С | ТКЛР·10 6 1/град |
|---|---|---|
| 12Х2Н4А | 100…200…300…400…600 | 11…12…13…14,7…15,6 |
| 12ХН2 | 100…200…300…400 | 12,6…13,8…14,8…14,3 |
| 12ХН3А | 100…200…300…400…500…600 | 11,8…13…14…14,7…15,3…15,6 |
| 18Х2Н4МА | -268…-263…-243…-173…-73 | -0,06…-0,064…0,32…6,5…10 |
| 18Х2Н4МА | 200…300…400…500…600…700 | 11,2…12,5…13,1…13,7…13,8…13,8 |
| 18ХНВА | 100…200…300…400…500…600 | 11,7…12,2…12,7…13,1…13,5…13,9 |
| 20ХН3А | 100…200…300…400…500…600 | 11…12…13…13,5…14…14,5 |
| 30ХН2МФА | -203…-173…-73…27 | 5…7,4…9,3…12,3 |
| 30ХН3 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 11,2…11,8…12,4…12,7…13,2…13,5…13,9…10,8…12,1…13,1 |
| 33ХН3МА, 34ХН3М | 100…200…300…400…500…600 | 10,8…11,6…12,5…13,3…13,5…13,7 |
| 34ХН3МА | -203…-173…-73…27 | 5…7,6…9,5…11,6 |
| 35ХН3МФ | 100…200…300…400…500…600 | 11,8…12,1…12,6…13…13,4…13,7 |
| 35ХНМ, 34ХН1М | 100…200…300 | 11,7…12,2…12,7 |
| 40ХН, 45ХН | 100…200…300…400 | 11,8…12,3…13,4…14 |
| 40ХНМА | 100…200…300 | 11,7…12,2…12,7 |
Коэффициенты линейного расширения хромоникелевой стали
Хромистые стали
Хромистые стали имеют коэффициент линейного расширения в среднем от 10 до 13·10 -6 град -1 . Дополнительно стоит отметить стали ШХ15 и 40Х, значение ТКЛР которых составляет 13,4…15,7·10 -6 град -1 .
| Марка стали | Температура, °С | ТКЛР·10 6 1/град |
|---|---|---|
| Сталь 15Х, 15ХА, 20Х | 100…200…300…400…500…600 | 11,3…11,3…12,3…13,2…13,7…14,2 |
| Сталь 30Х | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 12,5…13…13,4…13,8…14,2…14,6…14,8…12…12,8…13,8 |
| 38ХА, 40Х | -268…-263…-253…-223…-173…-73 | -0,002…0,02…0,2…1,7…6,6…11,5 |
| 08Х13 | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 10,5…11,1…11,4…11,8…12,1…12,3…12,5…12,8 |
| 08Х17 | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 10,4…10,5…10,8…11,2…11,4…11,6…11,9…12,1 |
| 12Х13 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 10,2…11,2…11,4…11,8…12,2…12,4…12,7…13…10,8…11,7 |
| 15Х28 | 100…500…600…700…800…900 | 10…11,1…11,3…11,5…12…12,4 |
| 20Х13 | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 10,2…11,2…11,5…11,9…12,2…12,8…12,8…13 |
| 30Х13 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 10,2…11…11,1…11,7…12…12,3…12,5…12,6…10,6…12,2 |
| 40Х | 100…200…400…600 | 13,4…13,3…14,8…14,8 |
| 40Х13 | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 10,7…11,5…11,9…12,2…12,5…12,8…13…13,2 |
| 95Х18, 95Х18Ш | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 11,7…12,1…12,4…12,9…13,3…11,8…12,1…12,4 |
| ШХ15 | 100…200…400…600 | 14…15,1…15,5…15,7 |
Коэффициенты линейного расширения хромистой стали
Хромоникелевые стали с содержанием никеля до 20%
В таблице представлены коэффициенты линейного расширения хромоникелевых сталей с содержанием никеля до 20%. К этому типу стали относится значительное многообразие марок, которые обладают широким диапазоном ТКЛР — от 8 до 17,5·10 -6 град -1 при температуре до 100°С и от 10 до 24,6·10 -6 град -1 в диапазоне до 1000°С.
| Марка стали | Температура, °С | ТКЛР·10 6 1/град |
|---|---|---|
| 03Х13Н8Д2ТМ | от -196 до 27…от -253 до 27 | 10,2…8,5 |
| 03Х20Н16АГ6 | -269…-253…-233…-173…27 | 0,01…0,06…0,6…8,3…16,1 |
| 04Х18Н10 | -253…-223…-173…-73…27 | 3…8…10,8…15,4…15,5 |
| 07Х16Н16 | 200…300…400…500 | 11,7…12,1…12,5…12,9 |
| 07Х21Н5АГ7 | от -253 до 27…от -196 до 27…от -100 до 27 | 9,3…11,5…14,6 |
| 07Х21Н5АГ7 | 100…200…300…400…500…600…700 | 15,7…16…16,8…17,3…18…18,4…18,5 |
| 08Х12Н16БС4 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 16,5…16,7…17,4…17,7…17,9…18,1…18,3…18,6…18,7 |
| 08Х15Н15М3 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 16,9…17,7…18,1…18,5…18,8…19,1…19,5…19,7…19,9 |
| 08Х15Н15М3Б | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 16,4…17,1…17,4…17,7…17,7…17,9…18,3…18,6…18,8 |
| 08Х15Н7М2Ю | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 9,9…10,8…11,1…11,5…11,7…11,4…10,3…11,2…11,9 |
| 08Х16Н13М2Б | 400…500…600…700…800 | 17,1…17,4…17,8…18,2…18,6 |
| 08Х17Н13М2Т | 100…200…300…400…500…600…700 | 15,7…16,1…16,7…17,2…17,6…17,9…18,2 |
| 08Х17Н4 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 9,7…10,2…10,6…10,9…11,2…11,3…9,6…9,6…10,2 |
| 08Х17Н4М2 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 10,6…11…11,4…11,6…11,9…11,7…11,1…11,7…12,3 |
| 08Х18Н12Б | 100…200…300…400 | 16…18…18…19 |
| 08Х18Н15Р4 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 16,5…17,4…17,8…18,1…18,5…18,9…19,2…19,5…19,8 |
| 08Х18Н15Р7 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 16,8…17,4…17,7…18,1…18,2…18,6…19…19,4…19,8 |
| 08Х18Н7Ю1 | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 15,6…16,5…17,3…17,9…18,1…18,4…18,5…18,7 |
| 08Х21Н6М2Т | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 9,5…13,8…16…16…16,3…16,7…17,1…17,1…17,4 |
| 09Х14Н16Б | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 15,2…16,5…17,1…17,6…18…18,4…18,9…20,6 |
| 09Х14Н19В2БР1 | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 15,2…16,3…17,2…17,6…18…18,1…18,6…18,6 |
| 10Х13Н16Б | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 16…16,9…17,7…18,3…18,6…18,8…19…19,3…19,6…19,7 |
| 10Х13Н2С2 | 100…200…300…400…500…600…700 | 10,8…11,4…11,8…12,3…12,7…13,1…13,3 |
| 10Х14Н14В2М | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 17…17,8…18,3…18,8…19…19,2…19,4…19,9…20,1 |
| 10Х14Н14В2МТ | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 17,2…17,2…17,5…18…18,5…18,6…18,9…19,3 |
| 10Х14Н18В2Б | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 16,5…17,4…17,6…18…18,1…18,2…18,5…19…19 |
| 10Х15Н9С3Б1 | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 17,4…18,7…19,7…20,2…20,5…21…21,6…21,8 |
| 10Х16Н16В3МБР | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 17,1…17,1…17,1…17,9…18,2…18,5…18,8…19,1…19,2 |
| 10Х18Н15М3В2БК13 | 300…400…500…600…700…800 | 16,7…16,7…16,8…17…17,3…17,4 |
| 10Х18Н18Ю4Д | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 15,5…16,5…17…17,4…17,7…18,2…18,4…18,8…18,6 |
| 10Х18Н9ВМ | 300…400…500…600…700…800 | 16,7…17,2…17,5…17,8…18…18,2 |
| 12Х18Н9 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 16,5…17,2…17,7…18,1…18,3…18,6…18,9…19,3…19,7…20,2 |
| 12Х18Н9В | 200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 16,5…17,1…17,6…18…18,4…18,8…19…19,2…19,4 |
| 12Х18Н9М | 100…200…300…400…500…600…700 | 17,3…17,5…17,8…18…18,3…18,5…18,8 |
| 12Х18Н9М2С2 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 16,6…17…17,4…17,7…18…18,4…18,8…19,1…19,4…19,8 |
| 12Х18Н9С2 | 100…200…300…400…500…600…700 | 16,2…17,1…17,8…18,6…19,2…19,2…20,5 |
| 12Х18Н9Т | -253…-223…-173…-73…27 | 0,8…3,3…8,4…14,3…16,7 |
| 12Х18Н9Т | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 16,6…17…17,6…18…18,3…18,6…18,9…19,3…19,5…20,1 |
| 12Х18Н9ТЛ | 100…200…300…400…500…600…700 | 14,8…16…16,9…17,1…17,6…18…18,4 |
| 12Х18Н10Т | 127…227…427…727…1027 | 17,6…18…19,4…21,1…22,3 |
| 12Х18Н12Т | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 16,6…17…17,2…17,5…17,9…18,2…18,6…18,9…19,3 |
| 12Х21Н5Т | -173…-73…27 | 7,9…10,4…11 |
| 12Х21Н5Т | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 10,2…14,4…16,8…16,8…17,4…17,5…17,7…18…18,5 |
| 12Х25Н16Г17АР | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 16,6…16,2…16,8…17,4…18…18,5…18,7…18,9 |
| 13Х12НВ2МФ | 100…200…300…400…500…600 | 11…11,3…11,6…12…12,3…12,5 |
| 14Х17Н2 | 100…200…300…400…500 | 10,3…10,4…10,7…11,1…11,8 |
| 20Х13Н2 | 100…200…300…400…500…600 | 10,5…10,6…10,6…10,8…11,1…11,3 |
| 20Х14Н14В2СТ | 100…200…300…400…500…600 | 16,1…16,7…17,2…17,4…17,8…18,2 |
| 20Х17Н1 | 100…200…300…400…500…600 | 8,1…8,8…10,3…10…10,5…10,5 |
| 20Х17Н2 | 100…200…300…400…500…600 | 10,5…10,7…10,9…10,8…11,2…11,3 |
| 20Х20Н11 | 100…300…500…600 | 17,3…17,8…18,4…18,7 |
| 20Х20Н14С2 | 100…600…700…800…900…1000 | 16…18,1…18,3…18,5…18,8…19 |
| 20Х23Н18 | 100…200…300…400…500…600…700 | 14,9…15,7…16,6…17,3…17,5…17,9…17,9 |
| 30Х18Н9В2ФТ | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 15,4…15,6…15,9…16,3…16,6…17…17,4…17,8…18,4…19 |
| 31Х19Н9МВБТ | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 16,7…16,9…17,2…17,5…17,8…18,2…18,5…18,9…19,3…19,7 |
| 37Х12Н8Г8МФБ | 100…200…300…400…500…600…700 | 16…16,9…17,7…18,5…19,5…19,9…20,2 |
| 45Х14Н14В2М | 300…500…700…900 | 17…18…18…19 |
| 4Х15НГ7Ф2МС | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 17…17,7…18,4…19,1…20,5…20,8…22,8…22,8…23,3…24,6 |
| Х13Н12М2В2Б1К10 | 100…200…300…400…500…600…700…800…1000 | 15,6…15,8…16,5…16,9…17,1…17,3…17,7…18…18,6 |
| Х13Н13В2Б | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 16,8…17,3…17,9…18,3…18,7…18,9…19,1…19,3…19,6 |
| Х13Н13В2М2Б3К10 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 15,6…15,8…16,5…16,9…17,1…17,3…17,7…18…18,3…18,6 |
| Х14Н14М2В2ФБТ | 400…500…600…700…800 | 16,7…17,1…17,4…17,8…18,1 |
| Х14Н14МВФБ | 100…200…300…400…500…600…700 | 15,1…15,9…16,9…18…18,2…18,4…19 |
| Х14Н18В2БР | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 15,9…16,5…17,2…17,6…18…18,3…18,6…18,7…19 |
| Х15Н15М2К3ВТ | 100…200…300…400…500…600 | 15,8…16,6…17,2…17,6…18,3…18,6 |
| Х16Н14Б | 100…300…500…800 | 16…18…18…19 |
| Х16Н16В3МБ | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 15,8…16,8…17,3…17,6…17,8…17,9…18,1…18,2 |
| Х16Н9М2 | 100…200…300…400…500…600…700 | 17…17,5…18…18,4…18,9…19,3…19,5 |
| Х17Н5М2 | 100…200…300…400…500…600 | 12,1…13,7…14,3…14,6…14,8…14,8 |
| Х18Н11Б | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 16,8…17,7…18,2…18,5…18,9…19…19,4…19,7…19,9 |
| Х18Н12 | 100…200…300…400…500…600…700 | 16,8…17,2…17,6…17,8…18,2…18,5…18,8 |
| Х18Н12М2Т | 100…200…300…400…500…600…700 | 15,7…16,1…16,7…17,2…17,6…17,9…18,2 |
| Х18Н12М3 | 100…300…500…600…1000 | 16…16,2…17,5…18,6…20 |
| Х18Н12МФТР | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 15,9…16,9…17,6…17,8…17,9…18,4…18,8…19…19,2 |
| Х18Н14М2Б1 | 400…500…600…700 | 17,6…17,8…18,2…18,7 |
| Х18Н15М3БЮР2 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 15…16,1…16,8…17,1…17,5…17,8…18,2…18,4…18,3 |
| Х18Н15М3БЮР4 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 15,1…15,8…16,4…17,2…17,4…17,6…17,9…18,1…18,5 |
| Х19Н10М2Ф3БК47 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 14,8…15…15,1…15,2…15,3…15,9…16,4…16,8…17,2 |
| Х19Н14Б2 | 100…200…300…400…500…600…700 | 17…17,2…17,4…17,6…17,9…18,6…18,8 |
| Х22Н9 | 400…800 | 17,5…18,5 |
| Х25Н13АТ, Х25Н13Т | 500…900 | 17,1…18,1 |
Коэффициенты линейного расширения хромоникелевой стали с содержанием никеля до 20%
Хромоникелевые стали и сплавы с содержанием никеля более 20%
Хромоникелевые стали с содержанием никеля более 20% имеют температурный коэффициент линейного расширения до 19,8·10 -6 град -1 (сплав ХН46Б). Сталью такого типа с наименьшим значением ТКЛР является 04ХН40МДТЮ, ее средний коэффициент линейного расширения при температуре до 100°С равен 8,2·10 -6 град -1 .
| Марка стали | Температура, °С | ТКЛР·10 6 1/град |
|---|---|---|
| 0Х17Н39Б | 100…200…300…400…500…600…700 | 14,2…16…17,2…17,2…17,2…17,5…17,8 |
| 0Х18Н20С3М3Д3Б | -263…-243…-203…-73…27 | -0,25…0,61…6…14,3…15,8 |
| 0Х20Н60Б | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 12,6…13,6…14,4…14,8…15,1…15,5…15,6…16,2…16,7 |
| 0Х21Н40БР | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 14,3…15,4…15,8…15,9…16…16,3…16,8…17,1 |
| 04ХН40МДТЮ | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 8,2…11…12…12,8…13,6…14,1…19,9…16,2 |
| 08Х15Н24В4ТР | -269…-243…-203…-173…27 | -0,12…-0,42…5,2…8,5…15,6 |
| 10Х11Н20Т3Р | от -100 до 27…100…200…300…400…500…600…700 | 8,2…15,9…16,4…17,2…17,9…18,4…18,9…19,2 |
| 10Х11Н23Т3МР | -268…-243…-223…-173…27 | 0,03…0,14…1,5…9,1…16 |
| 1Х15Н30Т2 | 400…500…600…700 | 16,1…16,7…16,9…17,5 |
| 1Х16Н25М6 | 100…200…300…400…500…600…700 | 15…15,7…15,9…16,3…16,6…16,9…17,1 |
| 1Х16Н36МБТЮР | 100…от 100 до 200…от 400 до 500…от 700 до 800 | 17,7…14…17…25 |
| 3Х20Н20М4В4К45 | 300…400…500…600…700…800…900…1000 | 11,8…12,4…12,7…13…13,5…14…14,4…15 |
| 36Х18Н25С2 | 100…200…300…400 | 13…13,6…14,7…16,1 |
| Х10Н56К20М5Т4Ю5 | 100…500…900 | 11,7…14…16,2 |
| Х11Н54К2М5ЮТ2 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 12,4…13,1…13,6…14…14,3…14,5…15…15,7…16,8…18,1 |
| Х11Н55М5К20Т1 | 100…1000 | 12,4…18,8 |
| Х12Н42МБТ3 | 100…500…от 27 до 750 | 14…15,1…17 |
| Х13Н71М5Б2Т1ЮБ | 100…500…900 | 11,9…12,6…14,5 |
| Х15Н24В4Т | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 14,5…15,5…16,3…16,8…17,2…17,3…17,9…18,5 |
| Х15Н24Т2 | -203…-173…-73…27 | 3,6…5,9…14,3…16,4 |
| Х15Н35В2М2ТР | 100…400…500…600…700…800 | 13…15…16…16,2…16,9…16,9 |
| Х15Н35В3ТК4 | 200…300…400…500…600…700 | 14,8…15,2…15,7…16,1…16,5…17,1 |
| Х15Н35В5ТР | 100…400…500…600…700…800 | 14,1…15,8…16,2…16,2…16,7…16,9 |
| Х15Н45К28М3Т2Ю3 | 100…500…900 | 12,3…14,3…17 |
| Х15Н51К20М5Ю5 | 100…500…900 | 11,9…14,3…17,7 |
| Х15Н58М16 | 100…1000 | 11,3…15,3 |
| Х15Н70В5М4Ю2ТР | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 12,2…12,6…13,2…13,6…14,1…14,5…15,1…15,8…16,5 |
| Х15Н70В6М3Т2ЮР | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 12,4…12,8…13,1…13,3…13,6…14…14,6…15,3…16,1…17,4 |
| Х15Н73Т2Ю1Б | 300…400…500…600…700…800 | 13,1…14…14,5…14,9…15,6…16,4 |
| Х15Н73Т3Ю1Б1 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 13,7…13,9…14,2…14,4…14,6…15…15,4…16,2…16,8 |
| Х16Н38В3Т | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 13,7…14,5…15,7…16,2…16,3…16,6…17,1…17,1…17,3 |
| Х16Н57М17В4 | 500…900 | 13,3…11,8 |
| Х16Н60Ю3 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 12,3…13,1…13,4…14,2…14,4…14,6…15,1…15,2…15,9 |
| Х16Н80ТБЮ | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 13,3…13,5…13,9…14,2…14,5…14,9…15,5…16,2…16,7…17,8 |
| Х18Н22В2Т2 | 100…200…300…400…500…600 | 15,3…16…17…17,1…17,2…17,5 |
| Х18Н67В5М5Т2ЮР | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 10,4…11,1…11,7…12…12,5…12,8…13,6…13,8…14 |
| Х19Н55К10М10Т2Ю1 | 100…500…900 | 14…14,7…16 |
| Х20Н20Б1М3К20 | 400…500…600…700…800…950 | 15,7…16,1…16,7…17,2…17,6…17,8 |
| Х20Н54К16Т2Ю1 | 100…500…900 | 12,4…14,7…17,4 |
| Х20Н56К18Т2Ю1,5 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 11,6…12,6…12,7…13,5…13,7…14,2…15…16…17 |
| Х20Н58М10К10 | 100…500…900 | 12,5…14,3…16,5 |
| Х20Н59К16Т2Ю1 | 100…500…900 | 12,8…15,1…17,9 |
| Х20Н75ТЮ | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 12,2…13…13,4…13,8…14,1…14,7…15,4…15,5…16 |
| Х20Н77Т2Ю | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 11,9…12,7…13…13,5…13,7…14…14,5…15,1…15,8 |
| Х20Н80 | 1000 | 17,6 |
| Х20Н80Т | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 11,8…12,9…12,9…14,4…14,8…15,8…16,1…16,5…16,8 |
| Х20Н80Т3 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 11,9…12,7…13…13,5…13,7…14…14,5…15,1…15,8 |
| Х22Н45М9 | 100…1000 | 13,9…16,3 |
| Х22Н47М9 | 100…500…900 | 13,8…14,9…16,8 |
| Х25Н20С2 | 100…600…700…800…900…1000 | 16,1…17,8…17,8…18,1…18,5…18,8 |
| Х25Н25ТР | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 13…14,4…15,2…15,7…16,2…16,5…17,3…17,3…17,8 |
| Х26Н20Л | 300…400…500…600…700…800 | 15,5…15,6…15,9…16,2…16,6…17,2 |
| Х26Н36К30МБ | 300…400…500…600…700…800…900 | 13,5…13,9…14,3…14,7…15,1…15,5…16 |
| Х27Н70Ю3 | 1000 | 18 |
| ХН30МБЮ | -269…-263…-223…-173…20 | -0,14…0,2…1,9…8,2…14,5 |
| ХН32Т | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 13,7…15,6…17,2…18…18…18,4…18,9…19 |
| ХН35ВТ | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 14,8…15,1…15,5…15,9…16,1…16,6…16,9…17,7 |
| ХН35ВТЮ | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 12,7…14,1…15…15,4…15,8…16…16,6…16,8…18,4 |
| ХН45Ю | 100…200…300…400…600…800…900 | 15,8…15,9…16…16,6…16,6…19…19,7 |
| ХН46Б | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 13,3…14,2…16…17,7…17,7…18,5…19,5…19,8 |
| ХН55ВМКЮ | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 11,8…12,2…12,7…13,1…13,4…13,6…14,1…14,8…15,7…17 |
| ХН55ВМТКЮ | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 10,8…11,7…12,4…12,8…13,4…13,8…14,1…14,5…15,5 |
| ХН55МБЮ | от -253 до 27…от -73 до 27…от -13 до 27 | 10…13,6…14,1 |
| ХН55МБЮ | 300…400…500…600…700…800…900 | 14,1…14,3…14,5…15,1…15,5…16,3…16,3 |
| ХН55МВЮ | 100…200…300…400…500…600…800…900 | 13,4,…14,2…14,9…15,2…15,8…16,2…17,3…18,8 |
| ХН56МВТЮ | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 11,7…12…12,4…12,7…13…13,5…13,8…14,5…15,2 |
| ХН57МВТЮ | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 12,6…13,6…14,7…15…15,3…15,8…16,2…17,3…18,2 |
| ХН60В | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 12,7…13,2…13,6…14,1…14,5…15,5…15,7…16…16,2…16,8 |
| ХН60КМВЮБ | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 11,3…12…12,6…13,2…13,5…13,8…14,4…15,3…16,1 |
| ХН60Ю | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 12,3…13,1…13,4…14,2…14,2…14,6…15,1…15,2…15,9 |
| ХН62ВМКТЮБ | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 13,5…13,5…13,5…13,6…13,6…13,9…14,5…15,6 |
| ХН62МБВЮ | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 12…12,8…13,3…13,5…13,8…14,5…14,8…15,5…16,4…17,3 |
| ХН62МЮК10 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 11,5…12,6…13…13,4…13,7…14…14,3…14,8…15,6…16,9 |
| ХН65ВМТЮ | 100…300…400…500…600…700…800…900 | 11,5…12,3…12,8…13…13,2…14…14,3…15 |
| ХН67ВМТЮ | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 12…12,3…13,5…13,6…14,4…14,8…15,2…16,2 |
| ХН70ВМТЮ | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 12…12,5…13,5…13,9…14,3…14,8…15,8…16,3…16,7 |
| ХН70ВМТЮФ | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 10,4…11,7…12,4…12,9…13,2…13,6…14…14,5…15 |
| ХН70ВМЮ | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 10,2…11,3…12…12,2…12,4…12,6…13,1…13,2…14…15,1 |
| ХН70ВМЮТ | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 12,2…12,7…13,2…13,6…14,1…14,6…15,1…15,8 |
| ХН77ТЮР | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 12,7…12,9…13,3…13,8…14,2…14,6…15,1…15,5…16,2…16,8 |
| ХН78Т | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 12,2…13…13,4…13,8…14,1…14,7…15,7…15,5 |
Коэффициенты линейного расширения хромоникелевой стали с содержанием никеля более 20%
Марганцевые и хромомарганцевые стали
В таблице представлены средние значения коэффициентов теплового линейного расширения марганцевых и хромомарганцевых сталей в диапазоне температуры от -269 до 1000°С. Следует отметить, что минимальным ТКЛР при высоких температурах обладает сталь 30ХГСА.
| Марка стали | Температура, °С | ТКЛР·10 6 1/град |
|---|---|---|
| Сталь 20Г | -243…-173…-73…27 | 0,3…5,8…10…11,9 |
| Сталь 20ГК | 100…200…300…400…500…600 | 10,5…11,8…12,6…13,1…13,7…14 |
| Сталь 50Г | 100…200…300…400…500…600 | 11,6…11,8…12,8…13,8…14,2…14,6 |
| 03Х13АГ19 | -263…-233…-173…-73…27 | 0,05…0,4…4…7,4…14,4 |
| 03Х13АГ19 | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 13,9…16,8…18,7…19,4…20,4…21,8…21,8…22,5 |
| 07Х13АГ20Н4 | -253…-196…20 | -0,2…3…15,3 |
| 07Х21Г7АН5 | -269…-253…-203…-73…27 | -0,03…-0,13…3,1…5,8…15,7 |
| 10Х14Г14Н4Т | -253…-173…-73 | 0,5…5,1…9,2 |
| 10Х14Г14Н4Т | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 15,3…15,8…18,9…19,1…19,1…20…20,1…21,1 |
| 12Х17Г9АН4 | -223…-173…-73…27 | 3,6…9,1…14,1…14,6 |
| 14Г2АФ | -269…-253…-173…-73…27 | 0,035…0,23…9…14,4…15,9 |
| 20ХГНР | 200…300…400…500…600…700 | 11,7…12,7…13,5…14…14,3…15,2 |
| 25ХГСА | 100…200…300…400…500…600…700 | 13,2…13,9…14…14,3…14,9…14,9…15,1 |
| 30Г2 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 11,9…12,7…13,4…13,9…14,3…14,7…15,1…13,6…13,7…14,5 |
| 30ХГСА | -223…-173…100…200…300…400…500…600 | 7,6…9,5…12…12,5…12,9…13,2…13,6…13,9 |
| 65Г | 100…200…300…400…600 | 11,1…11,9…12,9…13,5…14,6 |
| Г13 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 18…19,4…20,7…21,7…20,8…19,9…20,5…21,9…23,5…23,2 |
| Х12Г20Ф | 100…200…300…400…500…600…700 | 15,4…16,9…17,5…18,2…18,9…19,7…20,5 |
| Х14Г14Н3Т | 100…200…300…400…500…600…700 | 16…16,8…17,6…18,3…19…19,5…20,1 |
| Х15Г21Т | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 15,3…16,6…17,8…18,9…19,6…20,3…20,9…21,5 |
Коэффициенты линейного расширения марганцевой и хромомарганцевой стали
Хромомолибденовые стали
Хромомолибденовые стали по сравнению с другими типами имеют относительно невысокие значения ТКЛР. Коэффициенты линейного расширения стали этого типа имеют величину 9,7…15,5·10 -6 град -1 при температурах до 1000°С.
| Марка стали | Температура, °С | ТКЛР·10 6 1/град |
|---|---|---|
| Сталь 12ХМ, 12МХ | 100…200…300…400…500…600…700 | 11,2…12,5…12,7…12,9…13,2…13,5…13,8 |
| Сталь 15ХМ | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 12,2…13…13,3…13,7…14…14,3…14,5…13,4…11,2…12,5 |
| Сталь 15М, 16М, 20М | 100…200…300…400…500…600 | 12…12,6…13,2…13,7…14,2…14,7 |
| Сталь 20ХМ | 100…200…300…400…500…600 | 11,8…12,5…13…13,6…14…14,3 |
| 1Х2М | 100…200…300…400…500…600 | 12,1…12,3…12,8…13,2…13,8…14 |
| 1Х13М2С1 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 10,2…10,8…11,3…11,7…12…12,4…12,6…13…13…13,6 |
| 1Х13М2ФБР | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 9,7…10,6…11,5…11,6…11,8…12,2…12,2…12,6…12,4…12,6 |
| 10Х7МВФБР | 100…200…300…400…500…600…700 | 10,3…11,6…12,4…12,8…13,3…13,6…13,4 |
| 12Х12МВФБ | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 10,3…11,6…11,6…11,6…13,9…12,7…15…10,5…13,9 |
| 12Х12МВФБР | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 11,2…11,2…11,4…11,8…12…12,2…12,2…12,7…11,6 |
| 12Х13М2С2 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 10,5…11,2…12…12,3…12,5…12,8…13…13,5…14,1…13,9 |
| 12Х1МФ | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 12,4…13…13,6…14…14,4…14,7…14,9…14,8…12 |
| 12Х2МБ, 1Х2МФБ | 100…200…300…400…500…600 | 12,3…12,4…12,6…12,6…13,3…13,5 |
| 12Х2МФСР | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 11,9…12,9…13,6…14…14,4…14,8…15,2…15,5…12,4 |
| 15Х11МФ | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 10,3…10,6…10,8…11,3…11,7…12…12,2…12,4 |
| 15Х1М1Ф | 100…200…300…400…500…600 | 11,2…11,7…12,5…13…13,5…13,7 |
| 15Х1М1ФК1Р | 100…200…300…400…500…600…700 | 12,1…12,5…13,1…13,8…14,6…14,9…14,6 |
| 15Х2М2ФБС | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 11,5…12,3…12,9…13,4…13,8…14,3…14,6…14,9…13 |
| 15Х5М | 100…200…300…400…500…600 | 11,3…11,6…11,9…12,2…12,3…12,5 |
| 18Х11МФБ | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 10,3…10,6…10,8…11,3…11,7…11,8…12…12,4 |
| 20Х1М1Ф | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 12…12,4…12,9…13,2…13,5…13,8…13,9…14,3…12,7 |
| 20Х1М1Ф1ТР | 200…300…400…500…600 | 12…12,3…12,9…13…13,6 |
| 20ХМЛ | 100…200…300…400…500…600 | 10,9…12,4…12,8…13,1…13,6…13,9 |
| 20ХМФЛ | 100…200…300…400…500…600 | 10…11,9…12,9…13,1…13,5…13,8 |
| 25Х1М1Ф | 100…200…300…400…500…600…700 | 10,9…12…12,7…13,7…13,7…13,8…14 |
| 25Х1МФ | 100…200…300…400…500…600 | 11,3…11,7…12,8…13,2…14,2…14,4 |
| 25Х2М1Ф | 100…200…300…400…500…600 | 12,5…12,9…13,3…13,7…14…14,7 |
| 30ХМ, 30ХМА | 100…200…300…400…500 | 11,6…12,5…13,2…13,8…14,3 |
| 34ХМ, 35ХМ | 100…200…300…400…500…600 | 12,3…12,6…13,3…13,9…14,3…14,6 |
| 35ХМФА | 100…200…300…400…500…600…700 | 11,8…12,5…12,7…13…13,4…13,7…14 |
| 38ХМЮА | 100…200…300…400…500…600 | 12,3…13,1…13,3…13,5…13,5…13,8 |
| Х3МВФБ | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 10,6…11,5…12,3…12,7…13,1…13,3…13,4…13,1…11,5…10,4 |
Коэффициенты линейного расширения хромомолибденовой стали
Хромовольфрамовые и хромованадиевые стали
В таблице приведены средние коэффициенты линейного расширения хромовольфрамовых и хромованадиевых сталей для интервала температуры от 27 до 1000°С. По данным таблицы видно, что эти типы стали имеют схожие значения ТКЛР.
| Марка стали | Температура, °С | ТКЛР·10 6 1/град |
|---|---|---|
| Хромовольфрамовые стали | ||
| 15Х12ВНМФ | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 10…10,5…10,7…11…11,2…11,5…11,6…11,8…10,7…11,7 |
| 18Х12ВМБФР | 100…200…300…400…500…600…700…800 | 11,5…11,1…11,4…11,8…12…12,5…12,7…11,6 |
| 20Х3ВМФ | 400…500…600 | 12,3…12,8…13,8 |
| 28ХВФЦ | 100…200…300…400…500 | 11,8…12,1…12,8…12,9…13,2 |
| 38ХВФЮА | 100…200…300…400…500…600…700…800…900 | 12,3…12,9…13,1…13,4…13,8…14,1…14,5…14,1…11,6 |
| 3ХВ8Ф | 100 | 11,2 |
| 4Х4ВМФС | 100 | 11,4 |
| 4Х4ВМФСШ | 100 | 11,6 |
| Х11В2НМФ | 100…200…300…400…500…600 | 10,5…11,2…11,9…12,6…12,8…13,1 |
| Х12В2МФ | 100…600 | 10,8…13,5 |
| Хромованадиевые стали | ||
| 12Х2ФБ | 100…200…300…400…500…600…700 | 11,5…12,2…12,4…12,9…13,2…13,4…13,5 |
| 15ХФ | 100…200…300…400…500…600…700 | 11,9…12,4…13,1…13,7…14,2…14,5…14,9 |
| 40ХФА | 100…300…600 | 11…12,9…14,5 |
| 50ХФА | 100…200…300…400…500…600 | 11,8…12,4…13,1…13,6…13,9…14,1 |
| 70Х4Ф1В18 | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 11,3…11,7…12…12,2…12,4…12,6…12,8…12,9…11,4…12,5 |
Коэффициенты линейного расширения хромовольфрамовой и хромованадиевой стали
Хромокобальтовые стали и сплавы
Хромокобальтовые стали имеют температурный коэффициент линейного расширения 12…17,7·10 -6 град -1 в условиях до 300°С и 15,5…17,8·10 -6 град -1 при высоких температурах. Следует особо отметить сталь 40К44Х20Н20М4В4Б4, средний коэффициент расширения которой практически не меняется в диапазоне от 300 до 1000°С.
| Марка стали | Температура, °С | ТКЛР·10 6 1/град |
|---|---|---|
| Сталь 15К, 20К | 200…300…400…500…600 | 12…12,8…13,2…13,5…13,9 |
| Сталь 22К, 25К | 200…300…400…500 | 12,2…13…13,3…13,9 |
| 03Х9К14Н6М3Д | -264…-253…-203…-163…27 | -0,08…0,3…4,4…7,4…13,2 |
| 12К51Х20Н10В15 | 300…500…600…700…800 | 13,7…14,7…15,3…15,9…16,3 |
| 15К20Х20Н20М3В2Б | 300…400…500…600…700…800 | 15,6…16…16,3…16,7…17,1…17,6 |
| 25К65Х25Н2М5 | 300…400…500…600…700 | 14,1…14,3…14,6…14,9…15,4 |
| 40К19Х14Н20М4В4Б4 | 300…400…500…600…700…800 | 14,3…14,5…14,8…15,1…15,4…15,8 |
| 40К20Х20Н20М4В4Б4 | 300…400…500…600…700…800…900 | 15,2…15,3…15,4…15,5…15,7…16,1…16,7 |
| 40К30Х20Н20М8В4 | 300…400…500…600…700…800…900 | 13,7…14,2…14,7…15,1…15,5…16…16,6 |
| 40К44Х19Н10В15 | 300…400…500…600…700…800…900 | 14,5…14,7…14,9…15,3…15,7…16,3…16,9 |
| 40К44Х20Н20М4В4Б4 | 300…400…500…600…700…800…900 | 17,7…17,6…17,6…17,6…17,6…17,7…17,8 |
| 40К51Х24Н16М6 | 300…400…500…600…700…800…900 | 13,9…14,1…14,2…14,4…14,7…15,1…15,5 |
| 40К55Х25Н10В8 | 300…400…500…600…700…800…900 | 14,1…14,4…14,9…15,5…16,4…16,7…16,8 |
| 40К65Х23Н2В6 | 300…400…500…600…700…800 | 13,7…14,2…14,6…15,1…15,7…16,3 |
| 75К41Х23Н20В12 | 300…400…500…600…700…800 | 14,2…14,3…14,6…14,9…15,3…15,9 |
| 125К65Х27В4С3 | 300…400…500…600…700…800 | 14,5…14,7…14,9…15,3…15,7…16,3 |
| В3К стеллит | 600…1000 | 14…16 |
Коэффициенты линейного расширения хромокобальтовой стали
Кремнистые, титановые и другие стали и сплавы
В таблице содержаться значения среднего коэффициента линейного расширения титановых, кремнистых и других сталей и сплавов в диапазоне температуры от 27 до 1000°С. Стали рассмотренных типов имеют относительно невысокий ТКЛР, который например у стали Э16 составляет всего 7·10 -6 град -1 при температуре 27-100°С.
| Марка стали | Температура, °С | ТКЛР·10 6 1/град |
|---|---|---|
| Кремнистые стали | ||
| 15ХСМБ | 100…200…300…400…500…600 | 10,1…11,7…12,2…12,6…14…13,7 |
| 15ХСМФ | 100…200…300…400…500…600 | 11,8…12,1…12,4…12,6…12,9…13,1 |
| 30ХС, 37ХС, 40ХС | 100…200…300…400…500…600 | 11,7…12,7…13,4…14…14,4…14,5 |
| 50С2Г | 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 11,2…12,2…12,9…13,4…13,7…14,1…14,4…13,6…13,7…14,5 |
| 60С2А | 100…200…400…500 | 12…12,8…13,5…13,4 |
| СХ6М | 100…500…600…700 | 11…12…12,2…12,4 |
| Титановые и другие стали и сплавы | ||
| 15Х25Т | 200…300…400…500…600…700…800…900…1000 | 10…10,6…10,8…11,3…11,5…11,6…11,6…12,2…12,2 |
| 48ТС-1, 48ТС-2, 48ТС-3 | 27-300 | 11,9-12,6 |
| ХВГ | 100…200…300…400…500…600 | 11…12…13…13,5…14…14,5 |
| Э (Армко) | 200…300…400…500 | 11,7…13…13,7…14,2 |
| Э1 | 100…200…300…400…500…600…700 | 10,8…12,6…13,8…14,6…14,8…14,3…14,3 |
| Э14 | 200…300…400…500…600…700 | 11,7…12,7…13,7…14,7…15,6…15,4 |
| Э16 | 100…200…300…400…500…600…700 | 7…10,7…13,1…14,3…14,6…14,3…13,2 |
| Э5 | 100…200…300…400…500…600…700 | 10,6…11,8…13…14…14,7…15,3…15,6 |
Коэффициенты линейного расширения кремнистых, титановых и других сталей и сплавов
- Новицкий Л.А. Теплофизические свойства материалов при низких температурах.
- Физические свойства сталей и сплавов, применяемых в энергетике. Справочник. Под ред. Неймарка Б.Е. М.-Л.: Энергия, 1967.
- Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976.
- Кузьминов Ю.С. Сегнетоэлектрические кристаллы для управления лазерным излучением. М.: Наука, 1982.
- Солнцев Ю.Н., Степанов Г.А. Материалы в криогенной технике. Справочник. Л.: Машиностроение, 1982.
- Приданцев М.В. и др. Конструкционные стали. Справочник. М.: Металлургия, 1980.
- Ульянин Е.А., Сорокина Н.А. Стали и сплавы в криогенной технике. Справочник. М.: Металлургия, 1984.
Источник
| Коэффициент теплового расширения | |
|---|---|
 |
|
| Размерность | Θ−1 |
| Единицы измерения | |
| СИ | К−1 |
| СГС | К−1 |
Коэффицие́нт теплово́го расшире́ния — физическая величина, характеризующая относительное изменение объёма или линейных размеров тела с увеличением температуры на 1 К при постоянном давлении. Имеет размерность обратной температуры. Различают коэффициенты объёмного и линейного расширения.
Коэффициент объёмного теплового расширения[править | править код]
, К −1 (°C−1) — относительное изменение объёма тела, происходящее в результате изменения его температуры на 1 К при постоянном давлении.
Вода, в зависимости от температуры, имеет различный коэффициент объёмного расширения:
- 0,53⋅10−4 К−1 (при температуре 5—10 °C);
- 1,50⋅10−4 К−1 (при температуре 10—20 °C);
- 3,02⋅10−4 К−1 (при температуре 20—40 °C);
- 4,58⋅10−4 К−1 (при температуре 40—60 °C);
- 5,87⋅10−4 К−1 (при температуре 60—80 °C).
Коэффициент линейного теплового расширения[править | править код]
, К −1 (°C−1) — относительное изменение линейных размеров тела, происходящее в результате изменения его температуры на 1 К при постоянном давлении.
В общем случае, коэффициент линейного теплового расширения может быть различен при измерении вдоль разных направлений. Например, у анизотропных кристаллов, древесины коэффициенты линейного расширения по трём взаимно перпендикулярным осям: 
Для железа коэффициент линейного расширения равен 11,3×10−6 K−1[1].
Для сталей[править | править код]
Таблица значений коэффициента линейного расширения α, 10−6K−1[2]
| Марка стали | 20—100 °C | 20—200 °C | 20—300 °C | 20—400 °C | 20—500 °C | 20—600 °C | 20—700 °C | 20—800 °C | 20—900 °C | 20—1000 °C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 08кп | 12,5 | 13,4 | 14,0 | 14,5 | 14,9 | 15,1 | 15,3 | 14,7 | 12,7 | 13,8 |
| 08 | 12,5 | 13,4 | 14,0 | 14,5 | 14,9 | 15,1 | 15,3 | 14,7 | 12,7 | 13,8 |
| 10кп | 12,4 | 13,2 | 13,9 | 14,5 | 14,9 | 15,1 | 15,3 | 14,7 | 14,8 | 12,6 |
| 10 | 11,6 | 12,6 | – | 13,0 | – | 14,6 | – | – | – | – |
| 15кп | 12,4 | 13,2 | 13,9 | 14,5 | 14,8 | 15,1 | 15,3 | 14,1 | 13,2 | 13,3 |
| 15 | 12,4 | 13,2 | 13,9 | 14,4 | 14,8 | 15,1 | 15,3 | 14,1 | 13,2 | 13,3 |
| 20кп | 12,3 | 13,1 | 13,8 | 14,3 | 14,8 | 15,1 | 20 | – | – | – |
| 20 | 11,1 | 12,1 | 12,7 | 13,4 | 13,9 | 14,5 | 14,8 | – | – | – |
| 25 | 12,2 | 13,0 | 13,7 | 14,4 | 14,7 | 15,0 | 15,2 | 12,7 | 12,4 | 13,4 |
| 30 | 12,1 | 12,9 | 13,6 | 14,2 | 14,7 | 15,0 | 15,2 | – | – | – |
| 35 | 11,1 | 11,9 | 13,0 | 13,4 | 14,0 | 14,4 | 15,0 | – | – | – |
| 40 | 12,4 | 12,6 | 14,5 | 13,3 | 13,9 | 14,6 | 15,3 | – | – | – |
| 45 | 11,9 | 12,7 | 13,4 | 13,7 | 14,3 | 14,9 | 15,2 | – | – | – |
| 50 | 11,2 | 12,0 | 12,9 | 13,3 | 13,7 | 13,9 | 14,5 | 13,4 | – | – |
| 55 | 11,0 | 11,8 | 12,6 | 13,4 | 14,0 | 14,5 | 14,8 | 12,5 | 13,5 | 14,4 |
| 60 | 11,1 | 11,9 | – | 13,5 | 14,6 | – | – | – | – | – |
| 15К | – | 12,0 | 12,8 | 13,6 | 13,8 | 14,0 | – | – | – | – |
| 20К | – | 12,0 | 12,8 | 13,6 | 13,8 | 14,2 | – | – | – | – |
| 22 | 12,6 | 12,9 | 13,3 | 13,9 | – | – | – | – | – | – |
| А12 | 11,9 | 12,5 | – | 13,6 | 14,2 | – | – | – | – | – |
| 16ГС | 11,1 | 12,1 | 12,9 | 13,5 | 13,9 | 14,1 | – | – | – | – |
| 20Х | 11,3 | 11,6 | 12,5 | 13,2 | 13,7 | – | – | – | – | – |
| 30Х | 12,4 | 13,0 | 13,4 | 13,8 | 14,2 | 14,6 | 14,8 | 12,0 | 12,8 | 13,8 |
| 35Х | 11,3 | 12,0 | 12,9 | 13,7 | 14,2 | 14,6 | – | – | – | – |
| 38ХА | 11,0 | 12,0 | 12,2 | 12,9 | 13,5 | – | – | – | – | – |
| 40Х | 11,8 | 12,2 | 13,2 | 13,7 | 14,1 | 14,6 | 14,8 | 12,0 | – | – |
| 45Х | 12,8 | 13,0 | 13,7 | – | – | – | – | – | – | – |
| 50Х | 12,8 | 13,0 | 13,7 | – | – | – | – | – | – | – |
Отрицательный коэффициент теплового расширения[править | править код]
Некоторые материалы при повышении температуры демонстрируют не расширение, а наоборот, сжатие, то есть имеют отрицательный коэффициент теплового расширения. Для некоторых веществ это проявляется на довольно узком температурном интервале, как, например, у воды на интервале температур 0…+3,984 °С, для других веществ и материалов, например фторид скандия(III), вольфрамат циркония (ZrW2O8)[3], некоторых углепластиков интервал весьма широк. Подобное поведение демонстрирует также обычная резина. При сверхнизких температурах аналогичным образом ведут себя кварц, кремний и ряд других материалов. Также существуют инварные сплавы (ферро-никелевые), имеющие в некотором диапазоне температур коэффициент теплового расширения, близкий к нулю.
Измерение коэффициента теплового расширения[править | править код]
Приборы для измерения коэффициента теплового расширения жидкостей, газов и твёрдых тел называют дилатометрами.
Примечания[править | править код]
- ↑ Температурный коэффициент линейного расширения на портале Ti-temperatures.ru. Дата обращения: 31 марта 2011. Архивировано 18 сентября 2011 года.
- ↑ Зубченко , Колосков , Каширский и др. Марочник сталей и сплавов / под общ. ред. А. С. Зубченко. — 2-е изд., переработанное и дополненное. — М. : Машиностроение, 2003. — С. 585. — 784 с. — ISBN 5-217-03177-8.
- ↑ Mary, T. A.; J. S. O. Evans; T. Vogt; A. W. Sleight. Negative Thermal Expansion from 0.3 to 1050 Kelvin in ZrW2O8 (англ.) // Science : journal. — 1996. — 5 April (vol. 272, no. 5258). — P. 90—92. — doi:10.1126/science.272.5258.90. — Bibcode: 1996Sci…272…90M. Архивировано 17 апреля 2009 года.
См. также[править | править код]
- Объёмный коэффициент нефти
- Теплота деформации
- Тепловое расширение
Ссылки[править | править код]
- Таблица-справочник для некоторых металлов (PDF)
- Коэффициент линейного расширения сталей по ПНАЭ Г-7-002-86
Когда твердое тело и жидкость нагреваются, их температура повышается. Это приводит к тому, что в определенной мере увеличивается их объем при повышении температуры с каждым градусом. Свойство, которое характеризует отношение температуры и объема, называется коэффициентом расширения. У разных веществ коэффициент имеет разное значение, также может меняться у одного вещества в зависимости от того, какую оно имеет температуру. Принцип используется в работе термометров и других инструментов, используемых для измерения температуры.
Общие сведения.
Коэффициент теплового расширения широко применяется в инженерных расчетах.
Для обозначения коэффициента теплового расширения обычно используют греческие буквы: β (для объемного расширения) и α (для линейного расширения). На сайте в расчетах применяется обозначение — bv и al соответственно.
Коэффициент теплового расширения зависит от температуры.
Виды коэффициентов теплового расширения.
- коэффициент объёмного теплового расширения;
- коэффициент линейного теплового расширения.
Зависимость объёма тел от температуры
Частицы твёрдого тела занимают друг относительно друга определённые положения, но не остаются в покое, а совершают колебания. При нагревании тела увеличивается средняя скорость движения частиц. Средние расстояния между частицами при этом увеличиваются, поэтому увеличиваются линейные размеры тела, а следовательно, увеличивается и объём тела.
При охлаждении линейные размеры тела сокращаются, и объём его уменьшается.
При нагревании, как известно, тела расширяются, а при охлаждении сжимаются. Качественная сторона этих явлений была уже рассмотрена в начальном курсе физики.
Наша задача теперь — ознакомиться с количественными законами этих явлений.
Линейное расширение твёрдых тел
Твёрдое тело при данной температуре имеет определённую форму и определённые линейные размеры. Увеличение линейных размеров тела при нагревании называется тепловым линейным расширением.
Измерения показывают, что одно и то же тело расширяется при различных температурах по-разному: при высоких температурах обычно сильнее, чем при низких. Но это различие в расширении столь невелико, что при сравнительно небольших изменениях температуры им можно пренебречь и считать, что изменение размеров тела пропорционально изменению температуры.
В начальном курсе физики было установлено, что различные вещества по-разному расширяются при нагревании: одни сильнее, другие слабее; железо, например, расширяется сильнее стекла и слабее меди.
Чтобы количественно характеризовать это важное тепловое свойство тел, введена особая величина, называемая коэффициентом линейного расширения.
Пусть твёрдое тело при температуре 0°С имеет длину а при температуре t° его длина становится Значит, при изменении температуры на t° длина тела увеличивается на Предполагая, что увеличение длины при нагревании на каждый градус идёт равномерно, находим, что при нагревании на 1°С вся длина тела увеличилась на каждая единица длины на
(1)
Величина (греч. «бэта»), характеризующая тепловое расширение тела, называется коэффициентом линейного расширения.
Формула (1) показывает, что при t = 1°С и = 1 ед. длины величина равна т. е. коэффициент линейного расширения численно равен удлинению, которое получает при нагревании на 1°С стержень, имевший при 0°С длину, равную единице длины.
Из формулы (1) следует, что наименованием коэффициента является
Формулу (1) можно записать в следующем виде:
Отсюда легко определить длину тела при любой температуре, если известны его начальная длина и коэффициент линейного расширения.
Ниже в таблице приведены коэффициенты линейного расширения некоторых веществ, определённые на опыте.
Объёмное расширение твёрдых тел
При тепловом расширении твёрдого тела с увеличением линейных размеров тела увеличивается и его объём. Аналогично коэффициенту линейного расширения для характеристики объёмного расширения можно ввести коэффициент объёмного расширения. Опыт показывает, что так же, как и в случае линейного расширения, можно без большой ошибки принять, что приращение объёма тела пропорционально повышению температуры.
Обозначив объём тела при 0°С через V0 , объём при температуре t0 через Vt а коэффициент объёмного расширения через найдём:
(2)
При V0 = 1 ед. объёма и t = 1°С величина а равна Vt— V0, т. е. коэффициент объёмного расширения численно равен приросту объёма тела при нагревании на 1°С, если при 0°С объём был равен единице объёма.
По формуле (2), зная объём тела при температуре 0°С, можно вычислить объём его при любой температуре t°:
Установим соотношение между коэффициентами объёмного и линейного расширения.
Допустим, что имеем кубик, ребро которого при 0° С равно 1 см. При нагревании на 1°С ребро станет равным см, а объём кубика увеличится на см3.
Можно написать следующее равенство:
Но
В этой формуле величины и настолько малы, что ими можно пренебречь и написать:
Коэффициент объёмного расширения твёрдого тела равен утроенному коэффициенту линейного расширения.
Учёт теплового расширения в технике
Из таблицы на странице 124 видно, что коэффициенты расширения твёрдых тел очень малы. Однако самые незначительные, изменения размеров тел при изменении температуры вызывают появление огромных сил.
Опыт показывает, что даже для небольшою удлинения твёрдого тела требуются огромные внешние силы. Так, например, чтобы увеличить длину стального стержня сечением в 1 см2 приблизительно на 0,0005 его первоначальной длины, необходимо приложить силу в 1000 кГ. Но такой же величины расширение этого стержня получается при нагревании его на 50°С. Ясно поэтому, что, расширяясь при нагревании (или сжимаясь при охлаждении) на 50°С, стержень будет оказывать давление около 1000 на те тела, которые будут препятствовать его расширению (сжатию).
Огромные силы, возникающие при расширении и сжатии твёрдых тел, учитываются в технике. Так, например, один из концов моста не закрепляют неподвижно, а устанавливают на катках; железнодорожные рельсы не укладывают вплотную, а оставляют между ними просвет; паропроводы подвешивают на крюках, а между отдельными трубами устанавливают компенсаторы, изгибающиеся при удлинении труб паропровода. По этой же причине котёл паровоза закрепляется только на одном конце, другой же его конец может свободно перемещаться.
Огромное значение имеет расширение от нагревания при точных измерениях. В самом деле, если масштабная линейка или калибр, которыми проверяются размеры изготовленной части машины, значительно изменяют свою величину, то необходимой точности при измерении не получится. Для избежания грубых ошибок при измерении или контроле изготовленные изделия заблаговременно приносят в помещение, где производятся измерения, чтобы они успели принять температуру калибров. Самые калибры и измерительные инструменты делают из материала с очень малым коэффициентом расширения. Таким материалом, например, является особая железо-никелевая сталь — инвар, с коэффициентом расширения 0,0000015.
Рис. 132а. Схема устройства металлического термометра.
Как показывает таблица на странице 124, платина и стекло имеют одинаковый коэффициент расширения; поэтому можно вплавлять платину в стекло, причём после охлаждения не происходит ни ослабления связи обоих веществ, ни растрескивания стекла. В электрических лампочках в стекло вплавляется железо-никелевая проволока, имеющая такой же коэффициент расширения, как и стекло. Заслуживает внимания очень малый коэффициент расширения у кварцевого стекла. Такое стекло выдерживает, не лопаясь и не растрескиваясь, неравномерное нагревание или охлаждение. Так, например, в раскалённую докрасна колбочку из кварцевого стекла можно вливать холодную воду, тогда как колба из обычного стекла при таком опыте лопается. Указанная особенность кварцевого стекла является следствием малости его коэффициента теплового расширения.
Единицы измерения.
Перевод единиц измерения коэффициента теплового расширения.
Калькулятор коэффициента линейного теплового расширения. Перевод единиц измерения коэффициента линейного теплового расширения (1/°С, 1/K и т.д.)
Введите коэффициент линейного теплового расширения (al)
Результат перевода единиц измерения коэффициента линейного теплового расширения (al)
Результаты работы калькулятора коэффициента линейного теплового расширения при переводе в другие единицы измерения коэффициента линейного теплового расширения:
Примеры результатов работы калькулятора коэффициента линейного теплового расширения:
/ 5 1/гр.цельсия = 5 1/K
//
5 1/гр.цельсия = 5 1/K
//
5 1/K = 5 1/гр.цельсия
//
0.0005 1/K = 0.0005 1/гр.цельсия
//
5 1/K = 5 1/гр.цельсия
//
12.6 1/гр.цельсия = 12.6 1/K
/
Поделится ссылкой на расчет:
Единицы измерения коэффициента теплового расширения.
- на градус Цельсия
— Обозначение в России:
1/°С. Данная единица измерения широко применяется при инженерных расчетах, в современной справочной литературе; - на градус Кельвина
— единица измерения в СИ. Обозначение в России:
1/К.
Справочник
| Материал | Коэффициент линейного теплового расширения | |
| 10-6 °С-1 | 10-6 °F-1 | |
| ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол) термопласт | 73.8 | 41 |
| ABS — стекло, армированное волокнами | 30.4 | 17 |
| Акриловый материал, прессованный | 234 | 130 |
| Алмаз | 1.1 | 0.6 |
| Алмаз технический | 1.2 | 0.67 |
| Алюминий | 22.2 | 12.3 |
| Ацеталь | 106.5 | 59.2 |
| Ацеталь , армированный стекловолокном | 39.4 | 22 |
| Ацетат целлюлозы (CA) | 130 | 72.2 |
| Ацетат бутират целлюлозы (CAB) | 25.2 | 14 |
| Барий | 20.6 | 11.4 |
| Бериллий | 11.5 | 6.4 |
| Бериллиево-медный сплав (Cu 75, Be 25) | 16.7 | 9.3 |
| Бетон | 14.5 | 8.0 |
| Бетонные структуры | 9.8 | 5.5 |
| Бронза | 18.0 | 10.0 |
| Ванадий | 8 | 4.5 |
| Висмут | 13 | 7.3 |
| Вольфрам | 4.3 | 2.4 |
| Гадолиний | 9 | 5 |
| Гафний | 5.9 | 3.3 |
| Германий | 6.1 | 3.4 |
| Гольмий | 11.2 | 6.2 |
| Гранит | 7.9 | 4.4 |
| Графит, чистый | 7.9 | 4.4 |
| Диспрозий | 9.9 | 5.5 |
| Древесина, пихта, ель | 3.7 | 2.1 |
| Древесина дуба, параллельно волокнам | 4.9 | 2.7 |
| Древесина дуба , перпендикулярно волокнам | 5.4 | 3.0 |
| Древесина, сосна | 5 | 2.8 |
| Европий | 35 | 19.4 |
| Железо, чистое | 12.0 | 6.7 |
| Железо, литое | 10.4 | 5.9 |
| Железо, кованое | 11.3 | 6.3 |
| Золото | 14.2 | 8.2 |
| Известняк | 8 | 4.4 |
| Инвар (сплав железа с никелем) | 1.5 | 0.8 |
| Инконель (сплав) | 12.6 | 7.0 |
| Иридий | 6.4 | 3.6 |
| Иттербий | 26.3 | 14.6 |
| Иттрий | 10.6 | 5.9 |
| Кадмий | 30 | 16.8 |
| Калий | 83 | 46.1 — 46.4 |
| Кальций | 22.3 | 12.4 |
| Каменная кладка | 4.7 — 9.0 | 2.6 — 5.0 |
| Каучук, твердый | 77 | 42.8 |
| Кварц | 0.77 — 1.4 | 0.43 — 0.79 |
| Керамическая плитка (черепица) | 5.9 | 3.3 |
| Кирпич | 5.5 | 3.1 |
| Кобальт | 12 | 6.7 |
| Констанан (сплав) | 18.8 | 10.4 |
| Корунд, спеченный | 6.5 | 3.6 |
| Кремний | 5.1 | 2.8 |
| Лантан | 12.1 | 6.7 |
| Латунь | 18.7 | 10.4 |
| Лед | 51 | 28.3 |
| Литий | 46 | 25.6 |
| Литая стальная решетка | 10.8 | 6.0 |
| Лютеций | 9.9 | 5.5 |
| Литой лист из акрилового пластика | 81 | 45 |
| Магний | 25 | 14 |
| Марганец | 22 | 12.3 |
| Медноникелевый сплав 30% | 16.2 | 9 |
| Медь | 16.6 | 9.3 |
| Молибден | 5 | 2.8 |
| Монель-металл (никелево-медный сплав) | 13.5 | 7.5 |
| Мрамор | 5.5 — 14.1 | 3.1 — 7.9 |
| Мыльный камень (стеатит) | 8.5 | 4.7 |
| Мышьяк | 4.7 | 2.6 |
| Натрий | 70 | 39.1 |
| Нейлон, универсальный | 72 | 40 |
| Нейлон, Тип 11 (Type 11) | 100 | 55.6 |
| Нейлон, Тип 12 (Type 12) | 80.5 | 44.7 |
| Нейлон литой , Тип 6 (Type 6) | 85 | 47.2 |
| Нейлон, Тип 6/6 (Type 6/6), формовочный состав | 80 | 44.4 |
| Неодим | 9.6 | 5.3 |
| Никель | 13.0 | 7.2 |
| Ниобий (Columbium) | 7 | 3.9 |
| Нитрат целлюлозы (CN) | 100 | 55.6 |
| Окись алюминия | 5.4 | 3.0 |
| Олово | 23.4 | 13.0 |
| Осмий | 5 | 2.8 |
| Палладий | 11.8 | 6.6 |
| Песчаник | 11.6 | 6.5 |
| Платина | 9.0 | 5.0 |
| Плутоний | 54 | 30.2 |
| Полиалломер | 91.5 | 50.8 |
| Полиамид (PA) | 110 | 61.1 |
| Поливинилхлорид (PVC) | 50.4 | 28 |
| Поливинилденфторид (PVDF) | 127.8 | 71 |
| Поликарбонат (PC) | 70.2 | 39 |
| Поликарбонат — армированный стекловолокном | 21.5 | 12 |
| Полипропилен — армированный стекловолокном | 32 | 18 |
| Полистирол (PS) | 70 | 38.9 |
| Полисульфон (PSO) | 55.8 | 31 |
| Полиуретан (PUR), жесткий | 57.6 | 32 |
| Полифенилен — армированный стекловолокном | 35.8 | 20 |
| Полифенилен (PP), ненасыщенный | 90.5 | 50.3 |
| Полиэстер | 123.5 | 69 |
| Полиэстер, армированный стекловолокном | 25 | 14 |
| Полиэтилен (PE) | 200 | 111 |
| Полиэтилен — терефталий (PET) | 59.4 | 33 |
| Празеодимий | 6.7 | 3.7 |
| Припой 50 — 50 | 24.0 | 13.4 |
| Прометий | 11 | 6.1 |
| Рений | 6.7 | 3.7 |
| Родий | 8 | 4.5 |
| Рутений | 9.1 | 5.1 |
| Самарий | 12.7 | 7.1 |
| Свинец | 28.0 | 15.1 |
| Свинцово-оловянный сплав | 11.6 | 6.5 |
| Селен | 3.8 | 2.1 |
| Серебро | 19.5 | 10.7 |
| Скандий | 10.2 | 5.7 |
| Слюда | 3 | 1.7 |
| Сплав твердый (Hard alloy) K20 | 6 | 3.3 |
| Сплав хастелой (Hastelloy) C | 11.3 | 6.3 |
| Сталь | 13.0 | 7.3 |
| Сталь нержавеющая аустенитная (304) | 17.3 | 9.6 |
| Сталь нержавеющая аустенитная (310) | 14.4 | 8.0 |
| Сталь нержавеющая аустенитная (316) | 16.0 | 8.9 |
| Сталь нержавеющая ферритная (410) | 9.9 | 5.5 |
| Стекло витринное (зеркальное, листовое) | 9.0 | 5.0 |
| Стекло пирекс, пирекс | 4.0 | 2.2 |
| Стекло тугоплавкое | 5.9 | 3.3 |
| Строительный (известковый) раствор | 7.3 — 13.5 | 4.1-7.5 |
| Стронций | 22.5 | 12.5 |
| Сурьма | 10.4 | 5.8 |
| Таллий | 29.9 | 16.6 |
| Тантал | 6.5 | 3.6 |
| Теллур | 36.9 | 20.5 |
| Тербий | 10.3 | 5.7 |
| Титан | 8.6 | 4.8 |
| Торий | 12 | 6.7 |
| Тулий | 13.3 | 7.4 |
| Уран | 13.9 | 7.7 |
| Фарфор | 3.6-4.5 | 2.0-2.5 |
| Фенольно-альдегидный полимер без добавок | 80 | 44.4 |
| Фторэтилен пропилен (FEP) | 135 | 75 |
| Хлорированный поливинилхлорид (CPVC) | 66.6 | 37 |
| Хром | 6.2 | 3.4 |
| Цемент | 10.0 | 6.0 |
| Церий | 5.2 | 2.9 |
| Цинк | 29.7 | 16.5 |
| Цирконий | 5.7 | 3.2 |
| Шифер | 10.4 | 5.8 |
| Штукатурка | 16.4 | 9.2 |
| Эбонит | 76.6 | 42.8 |
| Эпоксидная смола , литая резина и незаполненные продукты из них | 55 | 31 |
| Эрбий | 12.2 | 6.8 |
| Этилен винилацетат (EVA) | 180 | 100 |
| Этилен и этилакрилат (EEA) | 205 | 113.9 |
| Эфир виниловый | 16 — 22 | 8.7 — 12 |
Примечание: источниками справочных данных являются публикации в Интернете, поэтому они не могут считаться «официальными» и «абсолютно точными». Как правило, в Интернет справочниках не приводятся ссылки на научные работы, являющиеся основой опубликованных данных. Мы стараемся брать информацию из наиболее надежных научных сайтов. Однако если кого-то интересуют ссылки на эксперименты, советуем произвести самостоятельно углубленный поиск в Интернете. Будем признательны за любые комментарии к нашим справочным таблицам, а особенно за уточнения существующей информации или дополнение справочных данных.
Вас также может заинтересовать:
Коэффициент объемного расширения
ТКЛР материалов, используемых в электронике
Справочные материалы.
Коэффициент линейного расширения сталей (ГОСТ 14249-89 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность»).
| Марка стали | Расчетное значение коэффициента , 1/°С, при температуре, °С | ||||
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | |
| ВСт3, 20, 20К | 11,6 | 12,6 | 13,1 | 13,6 | 14,1 |
| 09Г2С, 16ГС, 17ГС, 17Г1С, 10Г2С1, 10Г2 | 13,0 | 14,0 | 15,3 | 16,1 | 16,2 |
| 12ХМ, 12МХ, 15ХМ, 15Х5М, 15Х5М-У | 11,9 | 12,6 | 13,2 | 13,7 | 14,0 |
| 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т | 9,6 | 13,8 | 16,0 | 16,0 | 16,5 |
| 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, 03Х17Н14М3, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, 08Х18Н10Т, 08Х18Н12Т, 03Х18Н11, 08Х17Н13М2Т, 08Х17Н15М3Т | 16,6 | 17,0 | 18,0 | 18,0 | 18,0 |
| 03Х21Н21М4ГБ | 14,9 | 15,7 | 16,6 | 17,3 | 17,5 |
| 06ХН28МДТ, 03ХН28МДТ | 15,3 | 15,9 | 16,5 | 16,9 | 17,3 |
| 08Х18Г8Н2Т | 12,3 | 13,1 | 14,4 | 14,4 | 15,3 |
Расширение, а не сокращение
Почему при нагревании материя расширяется? Все дело в форме типичного потенциала частичек. Если они расположены в твердых объектах и жидкостях, то постоянно ощущают наличие соседних элементов. В математике выражается как потенциальная кривая. На нижнем рисунке видно, что этот межчастичный потенциал выглядит как асимметрия. Отметьте, что на коротких дистанциях она становится более крутой. На диаграмме (b) видно, что с нагревом вещества средняя дистанция частичек увеличивается. Очень редко можно встретить материал, который при нагреве сожмется или сохранит форму. Эффект ограничивается по размеру и осуществляется только в определенных температурных диапазонах.
Типичный межчастичный потенциал в конденсированном веществе
Версия для печати
Приложение 3. Коэффициент линейного расширения
Таблица 18. Коэффициент линейного расширения
| Марка стали | Расчетное значение коэффициента a 106, °С-1, при температуре, °С | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | |
| ВСт3, 20, 20К | 11,6 | 12,6 | 13,1 | 13,6 | 14,1 |
| 09Г2С, 16ГС, 17ГС, 17Г1С, 10Г2С1, 10Г2 | 13,0 | 14,0 | 15,3 | 16,1 | 16,2 |
| 12ХМ, 12МХ, 15ХМ, 15Х5М, 15Х5М-У | 11,9 | 12,6 | 13,2 | 13,7 | 14,0 |
| 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т | 9,6 | 13,8 | 16,0 | 16,0 | 16,5 |
| 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, 03Х17Н14М3, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, 08Х18Н10Т, 08Х18Н12Т, 03Х18Н11, 08Х17Н13М2Т, 08Х17Н15М3Т | 16,6 | 17,0 | 18,0 | 18,0 | 18,0 |
| 03Х21Н21М4ГБ | 14,9 | 15,7 | 16,6 | 17,3 | 17,5 |
| 06ХН28МДТ, 03ХН28МДТ | 15,3 | 15,9 | 16,5 | 16,9 | 17,3 |
| 08Х18Г8Н2Т | 12,3 | 13,1 | 14,4 | 14,4 | 15,3 |
<< назад / к содержанию ГОСТ 14249-89 / вперед >>
Если данный калькулятор был для Вас полезным, пожалуйста нажмите на одну или несколько
социальных кнопочек. Благодарим за Ваш большой вклад в поддержку нашего проекта. Желаем Вам крепкого здоровья, счастья, успехов в профессиональной деятельности и дальнейшего процветания Вашего бизнеса. Огромное спасибо!!!
Больше интересного
Расчет температурного линейного расширения
Так же, как и здание после строительства может дать «усадку», некоторые материалы, напротив, со временем увеличиваются или удлиняются. Это явление в физике называется тепловым расширением, потому что возникает оно по мере того, как на твердое тело воздействует высокая температура. Оно становится причиной увеличения площади, поэтому фактор расширения необходимо принимать во внимание при строительстве автомагистралей и зданий.
К примеру, при возведении дома с железобетонными элементами в климатических условиях, близким к тропическим или южным, строители могут не учесть вероятность линейного расширения. Впоследствии увеличенные металлические конструкции могут привести к повреждению других механизмов и преждевременному разрушению всей конструкции.
Подобный пример можно привести и при строительстве железнодорожных рельс. Нагреваясь под прямыми лучами солнечного света, молекулы металла расширяются и удлиняются. В холодное время года рельсы напротив, укорачиваются. Хотя это сложно заметить невооруженным взглядом, с целью безопасности нужно учитывать это при строительстве с применением не только металла, но и камня, даже пластика.
Как определить температурное линейное расширение
Чтобы избежать негативных последствий расширения материалов, используются специальные термометры. Они чувствительны к малейшим изменениям температуры. Но лучше предусмотреть возможные изменения и перестраховаться еще на стадии планирования производства. Для этого разработан онлайн-калькулятор, который моментально демонстрирует:
- коэффициент линейного теплового расширения;
- удлинение по осям Х, Y и Z;
- величину, на которую удлиняется материал при заданной температуре.
Все, что нужно сделать для этого – выбрать из выпадающего списка нужный материал, выбрать его параметры: толщину, дину и ширину. Если нужно конкретно узнать его состояние при той или иной температуре, можете выбрать и эту функцию на сайте. Отметим, расчеты проводятся относительно начальной температуры материала 0°C. Ответы выдаются на анализе коэффициентов линейного теплового расширения, и расчетам, которые уже проведены и запрограммированы на сайте. Система реагирует на изменения и самостоятельно выполняет подсчет.
Какие материалы чаще всего подвергаются расширению
Прежде всего, это – металлы: алюминий, купрум, медь. Среди камней можно отметить гранит базальт, кварцит и даже кирпич. Аналогично на высокие температуры реагируют дерево, сложные штукатурки и стекло. Из вышеперечисленных материалов наименьший коэффициент теплового расширения имеют:
- клинкерный и стеновой кирпич;
- дерево;
- штукатурка;
- базальт;
- стеновой кирпич.
Для сравнения, наибольший показатель – у алюминия, стали и меди. К примеру, КТЛР алюминия составляет 24•10-6 1/град, что в 2 раза больше, чем у стали. Поэтому монтаж трубопровода невозможен без предварительных расчетов, особенно если планируется использовать алюминиевые трубы для горячего водоснабжения или отопления. Изменение длины трубопровода при перепадах температуры определяется по формуле
dL = a • l • (tmax – tc),
мм, где:
- а – КТЛР материала, из которого изготовлена труба или другое изделие;
- tmax – наибольшая температура, которой достигает теплоноситель;
- tс – температура окружающей среды на момент установки конструкции;
- l – длина трубопровода.
Также есть специально составленные таблицы значений среднего температурного коэффициента линейного расширения различных материалов. Но прибегать к ним и сложным расчетам не обязательно, если под рукой есть интернет и безошибочное решение можно получить с помощью калькулятора за считанные минуты.
