钢的热膨胀系数计算

Posted 2023-03-26

假如外径140mm 内孔110mm 加热到240度 内孔变为多大？

求计算过程 谢谢！

计算公式有两个：

或

式中L、V分别为试样原始长度（mm）和原始体积(mm3)，ΔL、ΔV分别为温度由t1(℃)上升到t2(℃)时试样的相对伸长和体积的变化量。在一般情况下，β≈3α，因此实用上采用线膨胀系数α来表示。它随材料的组成和温度的变化而异，是固体材料受热冲击时反映其性能变化的物理参数。

钢材的热膨胀系数范围为（10-20）×10-6/K，系数越大的材料，它在受热后的变形则越大，反之则越小 

线热膨胀系数αL定义：

温度升高1℃后，物体的相对伸长量 

热膨胀系数并非常数，而是随温度稍有变化，随温度升高而增大。

扩展资料

热膨胀系数检测意义

在实际应用中，当两种不同的材料彼此焊接或熔接时，选择材料的热膨胀系数显得尤为重要，如玻璃仪器、陶瓷制品的焊接加工，都要求两种材料具备相近的热膨胀系数。

在电真空工业和仪器制造工业中广泛地将非金属材料与各种金属焊接，也要求两者有相适应的热膨胀系数：如果选择材料的膨胀系数相差比较大，焊接时由于膨胀的速度不同，在焊接处产生应力，降低了材料的机械强度和气密性，严重时会导致焊接处脱落、炸裂、漏气或漏油。

如果层状物由两种材料迭置连接而成，则温度变化时，由于两种材料膨胀值不同，若仍连接在一起，体系中要采用——中间膨胀值，从而使一种材料中产生压应力而另一种材料中产生大小相等的张应力，恰当的利用这个特性，可以增加制品的强度。因此，测定材料的热膨胀系数具有重要意义。

参考资料来源：百度百科——热膨胀系数

参考资料来源：百度百科——钢

参考技术A 1、我帮你查到了碳钢的线膨胀系数为：在20——300°C时，线膨胀系数为：12.1~13.5×10^-8(C^-1)
2、对于钢制零件的热膨胀量计算是一个相对较复杂的过程，而且，其计算结果受制于多种因素的制约，包括材料的轧制方向，钢材是有轧制方向的，所以，其线膨胀量是存在各项异性的。
3、基于上述因素，一般在工程上基本不会在理论上去计算零件因温度的变化而产生的膨胀量，因为计算是很难与实际相符合的，基本上没有多大的指导性意义
4、由碳钢的线膨胀系数可知：在20——300°C时，材料的膨胀量是非常微小的
5、对于薄壁管状零件，其热变形，其内孔不见得是缩小，有可能是胀大的趋势
6、在机械设计中，大可不必去操心做这样的繁复计算（也计算不准），可以直接在设计时用常规的公差配合来调配即可 参考技术B 假定室温为20°C，膨胀系数为0.000012，温度上升了220°C，则内孔110+110*220*0.000012=110.29MM，外径140+140*220*0.000012=140.37MM，这是理论数据，实际数据会受材料成分、纹向、加热温度不均匀、热膨胀系数本身误差等影响而有偏差。 参考技术C 普通钢材20~250的热胀系数约为： 12.5*10-6×℃-1

如果内径110mm从室温25度加热到240度，升温215度
理论膨胀尺寸＝110*215*12.5*10-6＝0.295625 mm（仅为理论值）
供参考 参考技术D 与材料和测量时的室内温度有关. 碳钢的话,内孔约110.29左右