钢 热膨胀系数

热膨胀系数*10-6/℃软钢11.71001000.0000010.117NAK8012.50.125SKD6110.80.108SKH5110.10.101硬质合金 V4060.06铸铁9.2~11.8SUS440C10.20.102无氧钢 C102017.60.1766/4黄铜 C280120.80.208铍铜 C172017.10.171铝 A110023.60.236硬铝 A707523.60.236钛8.40.0841、热膨胀引起的尺寸变化计算方法 （例）材质：SKD61 d=2、L=100mm的杆温度上升100℃ 时的尺寸变化量δ为： δ=热膨胀系数*全长*温度变化 =10.8*10-6*100mm*100℃ =0.108(mm)20℃金属的热膨胀系数及计算公式变化量材质长度温度

0.108d2100120℃

轴材料的热膨胀系数及膨胀量计算

数据摘自《中国航空材料手册》一、45号钢热膨胀系数

二、40Cr热膨胀系数

三、3Cr13热膨胀系数

20-100℃20-200℃20-300℃20-400℃

四、轴承钢GCr15热膨胀系数（HRC62-64）

20-100℃20-200℃20-300℃20-400℃

五、机壳材料08

钢板热膨胀系数

六、对三种材料轴受热后直径的变化计算（假设轴的温度为180℃）：1、45号钢轴直径φ8mm

8+8×12.32×10-6×180=8+0.017712≈8.018mm

2、40Cr钢轴直径φ8mm

8+8×12.0×10-6×180=8+0.01728=8.01728mm≈8.017mm3、3Cr13钢轴直径φ8mm8+8×11.1×10-6×180=8.015984mm≈8.016mm

结论：

1、45号钢轴（如斯飞尔PZ02-009蒸发风机C-502-017轴φ8-0.005-0.011mm）的热膨胀系数大

于3Cr13轴（如杰信电装A16长寿命和系列蒸发风机C-502-01轴φ8-0.005-0.011mm），在同样的轴

公差前提下，45号钢轴受热后与轴承内圈的间隙会比3Cr13钢轴与轴承内圈的间隙会小

0.002mm，所以45号钢轴与轴承内圈的相对滑动概率要比3Cr13钢轴低；

2、当轴承与轴承内圈为间隙配合时：由于轴承的温度最高（热源），加上轴承材料的热

膨胀系数大于轴材料，所以轴承内圈热膨胀后尺寸增幅大于轴尺寸的增幅，使轴与内圈间隙

有加大的趋势；

3、当轴承外圈与轴承室为过盈配合时：由于轴承外圈温度高于轴承室，轴承室的材料

热膨胀系数小于轴承钢材料，所以轴承外圈受热后尺寸增幅大于轴承室材料的增幅，但轴承

外圈尺寸增大的趋势受到轴承室尺寸的制约，所以会造成轴承外圈受热后变形后外圈滚道损

伤。

何忠伟：2015.10.21于海宁

常用材料的线性膨胀系数

线性膨胀系数是一个物质在温度变化时，长度或体积的变化比率。常用材料的线性膨胀系数各不相同，下面将介绍几种常见材料的线性膨胀系数。

1.金属：

金属的线性膨胀系数一般较小，在常温下通常不会引起显著的膨胀。以下是一些常见金属的线性膨胀系数（单位：1/°C）：

-铝：2.4x10^-5

-铜：1.7x10^-5

-铁：1.2x10^-5

-钢：1.2x10^-5

-镍：1.3x10^-5

-铅：2.3x10^-5

2.玻璃：

玻璃由于是非晶体结构，其线性膨胀系数较大。以下是一些常见玻璃的线性膨胀系数（单位：1/°C）：

-硼硅玻璃：3.3x10^-6

-硅酸盐玻璃：8x10^-6

-石英玻璃：5.5x10^-7

3.陶瓷： 陶瓷材料的线性膨胀系数也较大，但具体数值因材料成分和制备方法而异。以下是一些常见陶瓷材料的线性膨胀系数（单位：1/°C）：

-瓷砖：5x10^-6

-磁性陶瓷：7x10^-6

-普通陶瓷：6x10^-6

4.塑料和橡胶：

塑料和橡胶的线性膨胀系数通常较大，并且会随温度的变化而变化。以下是一些常见塑料和橡胶的线性膨胀系数（单位：1/°C）：

-聚乙烯：1.5x10^-4

-聚丙烯：1.3x10^-4

-聚氯乙烯（PVC）：8x10^-5

-丁苯橡胶：10x10^-5

-丁腈橡胶：11x10^-5

5.混凝土和砖石：

混凝土和砖石的线性膨胀系数相对较大，这是因为它们具有较高的热膨胀性。以下是一些常见混凝土和砖石的线性膨胀系数（单位：1/°C）：

-混凝土：1x10^-5

-砖石：1x10^-5 需要注意的是，这些数值只是一般值，实际应用中可能会因材料的组合、制备工艺和温度范围的不同而有所变化。此外，一些特殊材料可能具有更高或更低的线性膨胀系数。

铝的热膨胀系数和钢的热膨胀系数

1. 介绍

• 铝和钢是常见的金属材料，在工业和建筑行业中得到广泛应用。

• 热膨胀系数是材料在温度变化时，单位温度变化引起的长度变化比例。

2. 铝的热膨胀系数

2.1 铝的特点

• 铝是一种轻质金属，密度小、导电性能好、耐腐蚀性强等特点使其广泛应用。

• 铝的热膨胀系数较大，表现为在温度升高时，铝的长度会增加。

2.2 铝的热膨胀系数计算方法

• 铝的热膨胀系数可以通过实验来测定，一般以线膨胀系数表示。

• 铝的线膨胀系数α为单位温度变化引起的单位长度变化，通常以℃^-1表示。

2.3 铝和常见材料的热膨胀系数比较

• 铝的热膨胀系数大约为22×10^-6/℃。

• 和其他金属材料相比，铝的热膨胀系数较高，意味着在温度变化时，铝的长度变化较为显著。

3. 钢的热膨胀系数

3.1 钢的特点

• 钢是一种常见的合金材料，由铁和碳组成，具有良好的强度和可塑性。

• 钢在工业和建筑行业中广泛用于制造各种结构和零部件。

3.2 钢的热膨胀系数计算方法

• 钢的热膨胀系数也可以通过实验来测定。 • 钢的线膨胀系数α通常比铝要小，意味着在温度变化时，钢的长度变化相对较小。

3.3 钢和常见材料的热膨胀系数比较

• 钢的热膨胀系数一般在10×10^-6/℃左右。

• 和铝相比，钢的热膨胀系数较小，所以在温度变化时，钢的长度变化相对较小。

4. 应用

• 由于铝的热膨胀系数较大，常用于铁路的架桥和电线电缆的外层覆盖材料等。

• 钢的热膨胀系数相对较小，常用于制造机械零部件、大型结构和汽车车身等。

5. 影响因素

5.1 温度变化范围

• 热膨胀系数的大小会受到温度变化范围的影响。

• 在较小的温度范围内，热膨胀系数可以近似看作是恒定的。

5.2 材料的成分和结构

• 材料的成分和结构也会对热膨胀系数产生影响。

• 同一类材料中，不同的成分和结构会导致热膨胀系数的差异。

6. 总结