Металл при нагревании расширяется или сжимается

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.

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 106.
Например, значение коэффициента температурного расширения металлов в таблице для алюминия при 0°С указано 22,8, а с учетом множителя 106, 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.

В промышленности расплавленный металл охлаждают до твердого состояния. Затем твердому металлу механически формируют конкретный продукт. Очень важно, как выполняются эти этапы, поскольку нагрев и пластическая деформация могут сильно повлиять на механические свойства металла.

Что происходит с металлом, когда он остывает?

Сталь расширяется при нагревании, сжимается, когда остывает. Точнее, его объем увеличивается при нагревании, уменьшается при охлаждении.

Что происходит, когда металлический шар охлаждается?

Обратите внимание на то, что когда металл остывает, атомы движутся медленнее и немного ближе друг к другу. В результате охлажденный металлический шар становится немного меньше, чтобы он снова проходил через кольцо.

Болят ли металлические пластины на морозе?

Металлические имплантаты, используемые при замене суставов, укреплении переломов и сращивании позвоночника, передают тепло и холод лучше, чем ткани человека. Гости, у которых установлены металлические имплантаты, могут больше ощущать холод в области имплантата при более низких температурах.

Что происходит с металлом при градусах?

Металл расширяется при нагревании. Длина, площадь поверхности и объем увеличиваются с повышением температуры. Научный термин для этого – тепловое расширение. Степень теплового расширения зависит от типа металла.

Насколько сильно сжимается металл в холодном состоянии?

Если «сталь ПРОСТО сжимается при охлаждении» – это факт, то более тяжелая работа должна также давать усадку при охлаждении. Сталь расширяется при нагревании со скоростью 6 миллионных долей дюйма на дюйм на каждый градус нагрева. Это приводит к примерно Расширение 1/2 одной тысячной дюйма на фут на каждые 100 градусов повышения температуры.

Почему металл расширяется при нагревании?

Что делает тепло с металлом? Расширение (или сжатие) любого материала происходит из-за кинетической энергии его атомов. Когда материал нагревается, увеличение энергии заставляет атомы и молекулы двигаться больше и занимать больше места- то есть расширяться. Это верно даже для твердого тела, например металла.

Что происходит при нагревании металлического кольца?

Металлы расширяются когда вы их нагреваете, круг должен расшириться. Нет никакой реальной разницы между кругом и вырезанным из него отверстием (такого же размера). Круг – это, по сути, окружность отверстия, которое вы в него вставили. Так отверстие станет больше.

Почему горячая сфера не прошла через холодное кольцо?

Хотя ученые не совсем уверены, что именно вызывает боль во время дождя, известно, что это относящиеся к барометрическому давлению. Барометрическое давление падает, когда надвигается шторм, и каким-то образом тело обнаруживает это изменение, вызывая отек мягких тканей или расширение суставной жидкости.

Как долго служат металлические пластины?

Наиболее важные причины в том, что это может длиться долго, как сообщается, 20 лет. Другой важной особенностью является то, что он не подвергается коррозии в организме человека и легко принимается организмом, поскольку он более устойчив к опасным реакциям.

Как узнать, отвергает ли ваше тело металлическую пластину?

Признаки и симптомы повышенной чувствительности к металлам могут варьироваться от небольших и локализованных до более серьезных и общих.

Как работает автомобильный передатчик?
Как работает автозамена?
Как работает база данных FoxPro?
Как работает бесплатный антивирус Avast?
Как работает беспроводная телефонная система?
Как работает беспроводной трекер?
Как работает биллинговая программа?
Как работает биметаллический датчик температуры?
Как работает бой в Divinity original sin2?
Как работает буферный усилитель?

Сжимается ли металл в холодном состоянии?

Если «сталь ПРОСТО сжимается при охлаждении» – это факт, то более тяжелая работа также должна давать усадку при охлаждении. Сталь расширяется при нагревании со скоростью 6 миллионных долей дюйма на дюйм на каждый градус нагрева. Это приводит к примерно Расширение 1/2 одной тысячной дюйма на фут на каждые 100 градусов повышения температуры.

Будет ли он давать усадку при замерзании металла?

Когда металл замерзает, весь металл сжимается, поэтому дыра становится больше.

Сжимаются ли металлы?

Помните, что металл изначально расширяется при нагревании. Когда вы ударяете почти жидко раскаленный шарик о тележку, вы просто выталкиваете молекулы в меньшую область. В “усадка” происходит по мере остывания металла, поэтому подождите, пока он полностью не остынет, прежде чем определять, нужна ли ему дополнительная усадка.

Что происходит с металлом на морозе?

Металлы, которые обычно пластичны при комнатной температуре, могут потерять ее при более низких температурах. и стать жестче. Температура хрупкого перехода – это температура, при которой трещины в стали меняются от пластичных до хрупких. Другими словами, вместо того, чтобы гнуться, он ломается.

Холод расширяется или сжимается?

Самое главное расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении, принцип, называемый тепловым расширением. Средняя кинетическая энергия частиц увеличивается, когда вещество нагревается, и это увеличение движения увеличивает среднее расстояние между его атомами.

Сжимается ли алюминий в холодном состоянии?

Почему вещи расширяются на отопительный класс 5?

Пояснение: Если вещество нагревается, его атомы и молекулы вибрируют быстрее, а их кинетическая энергия увеличивается. По мере того, как атомы вибрируют быстрее, расстояние между атомами увеличивается. Из-за этого атомы и молекулы занимают больше места и вызывают увеличение размеров твердых тел.

Насколько сильно алюминий сжимается на холоде?

Насколько материал расширяется при нагревании, описывается его коэффициентом теплового расширения. Например, алюминий расширяется От 21 до 24 микрометров на метр если увеличить его температуру на 1 градус Цельсия.

Сколько времени нужно, чтобы металл застыл?

Какая точка замерзания стали? – Quora. Старый инженер-металлург и сталевар говорит: Чистое железо плавится / замерзает при 1538 ° C. Углеродистая сталь плавится / замерзает при 1425 ° C – 1540 ° C, в зависимости от легирующих элементов.

При нагревании алюминий расширяется больше, чем сталь?

Коэффициент для алюминия 2,4, вдвое больше железа или стали. Это означает, что при одинаковом изменении температуры длина алюминиевого стержня изменяется вдвое больше, чем длина железного стержня. Свинец является одним из самых дорогих твердых материалов с коэффициентом, равным 3,0.

Расширяется ли металл в горячем или холодном состоянии?

Итак, отвечая на ваш вопрос, отверстие в материале ведет себя так же, как круг из того же материала. Расширяется при нагревании. На самом деле происходит то, что если он пытается расшириться внутрь (в основном сжиматься), ему придется сжиматься и увеличивать свою плотность.

Как узнать истинную длину строки?
Как узнать, избегает ли кто-то вас?
Как узнать, изоморфны ли два графа?
Как узнать качество MP3?
Как узнать качество обуви?
Как узнать качество пены?
Как узнать, какая у меня ОС – Unix или Linux?
Как узнать, какая у вас PSP: 1000, 2000 или 3000?
Как узнать, какой у меня картридж: MM или MC?
Как узнать, какой у меня коммутатор V1 или V2?

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.

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.

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.

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.

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.

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.

• 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.

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.