钢的热膨胀系数是多少

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。

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刚加热转变

一。奥氏体的形成

奥氏体化——若温度高于相变温度钢，在加热和保温阶段，将发生室温下的组织向A的转变，称为奥氏体化。

奥氏体形成的四个步骤：

（1）奥氏体晶核的形成； A晶核通常在珠光体中F和Fe3C相界处产生；

（2）奥氏体晶核长大；

（3）残余渗碳体的溶解；

（4）奥氏体的均匀化

共析钢——加热到Ac1点相变温度;

亚共析钢——加热到Ac3点相变温度以上；

过共析钢——理论上应加热到Accm以上，但实际上低于Accm。因为加热到Accm以上，渗碳体会全部溶解，奥氏体晶粒也会迅速长大，组织粗化，脆性增加。加热和冷却时相图上临界点位置，如图所示：

二、奥氏体晶粒度和奥氏体晶粒长大及其影响因素

1、奥氏体晶粒度

(1)起始晶粒度——室温下各种原始组织刚刚转变为奥氏体时的晶粒度。

(2)实际晶粒度——钢在具体的热处理或加热条件下实际获得的奥氏体晶粒度的大小。分为10级，1级最粗(锻造常温调质晶粒度一般要求5-8级，锻造余热调质晶粒度一般要求大于等于2级）。

(3)本质晶粒度——表示奥氏体晶粒长大的倾向性。不表示晶粒的大小。

本质粗晶粒钢：奥氏体晶粒度随着加热温度的升高不断地迅速长大。 （如图6-3） 图6-3

本质细晶粒钢：奥氏体晶粒度只有加热到较高温度才显著长大。

2、奥氏体晶粒长大及影响因素

(1)加热温度和保温时间——加热温度越高，晶粒长大越快，奥氏体越粗大；保温时间延长，晶粒不断长大，但长大速度越来越慢。

(2)加热速度——加热速度越大，形核率越高，因而奥氏体的起始晶粒越小，而且晶粒来不及长大。

(3)碳及合金元素

(4)钢的原始组织

参考资料：百度百科-钢

钢材的热膨胀系数范围为(10-20) X10%/K， 系数越大的材料，它在受热后的变形则越大，反之则越小。

差比较大的a，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。

分类

热膨胀系数有线膨胀系数α、面膨胀系数β和体膨胀系数γ。

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，这就是线膨胀系数。

对于三维的具有各向异性的物质，有线膨胀系数和体膨胀系数之分。如石墨结构具有显著的各向异性，因而石墨纤维线膨胀系数也呈现出各向异性，表现为平行于层面方向的热膨胀系数远小于垂直于层面方向。

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影响热膨胀系数的因素

1：化学矿物组成。

热膨胀系数与材料的化学组成、结晶状态、晶体结构、键的强度有关。组成相同，结构不同的物质，膨胀系数不相同。通常情况下，结构紧密的晶体，膨胀系数较大；而类似于无定形的玻璃，往往有较小的膨胀系数。键强度高的材料一般会有低的膨胀系数。

2：相变。

材料发生相变时，其热膨胀系数也要变化。纯金属同素异构转变时，点阵结构重排伴随着金属比容突变，导致线膨胀系数发生不连续变化。

3：合金元素对合金热膨胀有影响。

简单金属与非铁磁性金属组成的单相均匀固溶体合金的膨胀系数介于内组元膨胀系数之间。而多相合金膨胀系数取决于组成相之间的性质和数量，可以近似按照各相所占的体积百分比，利用混合定则粗略计算得到。

4：织构的影响。

单晶或多晶存在织构，导致晶体在各晶向上原子排列密度有差异，导致热膨胀各项异性，平行晶体主轴方向热膨胀系数大， 垂直方向热膨胀系数小。

5：内部裂纹及缺陷也会对热膨胀系数产生影响。

参考资料百度百科——热膨胀系数

1.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

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一、热膨胀系数的影响因素

1. 化学矿物组成

热膨胀系数与材料的化学组成、结晶状态、晶体结构、键的强度有关。组成相同，结构不同的物质，膨胀系数不相同。通常情况下，结构紧密的晶体，膨胀系数较大；而类似于无定形的玻璃，往往有较小的膨胀系数。键强度高的材料一般会有低的膨胀系数。

2.相变

材料发生相变时，其热膨胀系数也要变化。纯金属同素异构转变时，点阵结构重排伴随着金属比容突变，导致线膨胀系数发生不连续变化。

3.合金元素对合金热膨胀有影响

简单金属与非铁磁性金属组成的单相均匀固溶体合金的膨胀系数介于内组元膨胀系数之间。而多相合金膨胀系数取决于组成相之间的性质和数量，可以近似按照各相所占的体积百分比，利用混合定则粗略计算得到。

4.织构的影响

单晶或多晶存在织构，导致晶体在各晶向上原子排列密度有差异，导致热膨胀各向异性，平行晶体主轴方向热膨胀系数大， 垂直方向热膨胀系数小。

5.内部裂纹及缺陷也会对热膨胀产生影响

二、热膨胀系数的检测标准：

1.GB/T 34183-2017 建筑设备及工业装置用绝热制品 热膨胀系数的测定

2.GB/T 3074.4-2016 石墨电极热膨胀系数（CTE）测定方法

3.GB/T 16920-2015 玻璃 平均线热膨胀系数的测定

4.GB/T 28194-2011 玻璃 双线法线热膨胀系数的测定

5.GB/T 25144-2010 搪玻璃釉平均线热膨胀系数的测定方法

6.GB/T 16535-2008 精细陶瓷线热膨胀系数试验方法 顶杆法

三、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。

四、热膨胀系数测试试样注意事项：

1.最佳测试温度范围： 玻璃化温度-30℃～玻璃化温度+50℃

2. 试样无缺陷，无气泡，表面光洁，可以用400目以上的砂 纸打磨。

3.高分子试样膨胀模式测试，试样需要在玻璃化温度+30℃热处理1h，然后缓慢降温至室温

4. 拉伸模式固体薄膜状样品，需要确定薄膜取向方向进行测试。

参考资料:百度百科——热膨胀系数

参考资料:百度百科——钢

1，钢质材的膨胀系数为:1.2*10^-5/℃  

长度方向增加：100mm*1.2*10^-5*(250-20)=0.276mm* H7G$^bc8 

宽度方向增加：200mm*1.2*10^-5*(250-20)=0.552mm

2，普通碳钢、马氏体不锈钢的热膨胀系数为1.01，  奥氏体不锈钢为1.

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1.2×10^(-5)/℃

t混凝土的温度线膨胀系数为1.0×10^(-5)～1.5×10^(-5)/℃)      

扩展资料

热膨胀系数与材料的化学组成、结晶状态、晶体结构、键的强度有关。组成相同，结构不同的物质，膨胀系数不相同。通常情况下，结构紧密的晶体，膨胀系数较大；而类似于无定形的玻璃，往往有较小的膨胀系数。键强度高的材料一般会有低的膨胀系数。

材料发生相变时，其热膨胀系数也要变化。纯金属同素异构转变时，点阵结构重排伴随着金属比容突变，导致线膨胀系数发生不连续变化。

简单金属与非铁磁性金属组成的单相均匀固溶体合金的膨胀系数介于内组元膨胀系数之间。而多相合金膨胀系数取决于组成相之间的性质和数量，可以近似按照各相所占的体积百分比，利用混合定则粗略计算得到。

物体由于温度改变而有胀缩现象，其变化能力以等压(p一定)下，单位温度变化所导致的体积变化，即热膨胀系数表示热膨胀系数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。热膨胀系数在较大的温度区间内通常不是常量。

参考资料来源：百度百科 - 热膨胀系数

百度百科 - 线膨胀系数

百度百科 - 温度 （物理量）

百度百科 - 钢

1、普通碳钢、马氏体不锈钢的热膨胀系数为1.01，奥氏体不锈钢为1。

2、钢筋的温度线膨胀系数为1.2×10^(-5)/℃。

3、钢质材的膨胀系数为:1.2*10^-5/℃。

扩展资料

热膨胀系数受条件影响：

1、化学矿物组成。

热膨胀系数与材料的化学组成、结晶状态、晶体结构、键的强度有关。组成相同，结构不同的物质，膨胀系数不相同。

2、相变。

材料发生相变时，其热膨胀系数也要变化。纯金属同素异构转变时，点阵结构重排伴随着金属比容突变，导致线膨胀系数发生不连续变化。

3、合金元素对合金热膨胀有影响。

简单金属与非铁磁性金属组成的单相均匀固溶体合金的膨胀系数介于内组元膨胀系数之间。而多相合金膨胀系数取决于组成相之间的性质和数量。