מקדם התפשטות ליניארית של פלדה ומתכות (α) קובע את השינוי היחסי באורך של חומר הנגרם עקב שינוי בטמפרטורה. זהו אחד החשובים ביותר תכונות פיזיקליות של פלדה וסגסוגות, מכיוון שהוא משפיע על תכנון צינורות, מחליפי חום, ציוד לחץ, תנורים, רכיבים מרותכים, חיבורים מוברגים וחלקים הדורשים יציבות ממדית. ערך פרמטר זה תלוי בהרכב ובמבנה הסגסוגת, בטמפרטורה ובטווח המדידה שאומץ.
התפשטות תרמית מתרחשת גם כאשר רכיב אינו נתון לכוח חיצוני. אם הוא חופשי להתעוות, אורכו משתנה; אם הוא מקובע בצורה נוקשה או מחובר לחומר בעל מקדם התפשטות שונה, עלולים להתרחש מאמצים תרמיים. לכן, בפרקטיקה ההנדסית, חשוב לא רק כמה החומר נמתח, אלא גם האם הוא יכול לנוע ללא הגבלות.
הכלל הכי חשוב: אין להתייחס למקדם α כמספר קבוע המוקצה למין. כל השוואה חייבת לציין טווח טמפרטורות, מצב החומר והאם ניתן ערך ממוצע או ערך רגעילדוגמה, פלדת אוסטניטית 304/304L בדרך כלל מתרחבת יותר מפלדת דופלקס 2205, אך ההבדל משתנה עם הטמפרטורה.
מהו מקדם ההתפשטות הליניארית α?
כאשר מחממים אותן, רוב המתכות מגדילות את המרחק הממוצע בין האטומים, מה שמגדיל את אורך התוצר. תופעה זו נובעת מרעידות א-הרמוניות של אטומים בסריג הגביש. המקדם הליניארי מתאר את השינוי בממד בכיוון אחד והוא שימושי במיוחד עבור מוטות, צינורות, יריעות, רכיבים ציריים ומידות הרכבה.
| גוֹדֶל | סמל | ידנוסטקה | זנצ'ני |
|---|---|---|---|
| מקדם התפשטות ליניארי | α | K-1 לוב 10-6/K | שינוי יחסי באורך ליחידת שינוי בטמפרטורה |
| אורך התחלתי | L0 | מ"מ או מטר | אורך בטמפרטורת הייחוס המשוערת |
| שינוי באורך | ΔL | מ"מ או מטר | הפרש אורך לאחר שינוי טמפרטורה |
| שינוי טמפרטורה | ΔT | קלווין או מעלות צלזיוס | T2 − ת1ההבדל המספרי זהה ב-K וב-°C |
| מקדם נפחי | β | K-1 | שינוי יחסי בנפח עם הטמפרטורה |
| מודול אלסטיות אורכי | E | ממוצע ממוצע או ממוצע ממוצע | נדרש להערכת מאמצים באלמנטים מוגבלים |
דוגמה ליחידה: ערך 16,5 × 10-6/K פירושו שהקטע החופשי באורך של מטר אחד הוארך בכ- 0,0165 מ"מ עם עלייה בטמפרטורה של 1 קלווין, אם ניתן להתייחס ל-α כקבוע בטווח נתון. הסימון 16,5 מיקרומטר/(מ"ל קלווין) מציין את אותה כמות.
נוסחאות להתפשטות ליניארית וחישוב אורך
בטווח שבו ניתן להניח ש-α הוא קבוע או להשתמש בערכו הממוצע עבור המרווח הנבחן, נעשה שימוש בקשר הבא:
ΔL = α · L 0 · ΔT
אורך סופי: L2 = ל0 + ΔL = L0(1 + αΔT).
עבור המקדם הממוצע הנמדד בין הטמפרטורות T1 ו-T2 אתה יכול לחסוך: αהיינו עושים = [L(T2) − L(T1)] / [L(T1) · (ת2 − ת1)]בתורו, המקדם הרגעי מוגדר על ידי הנגזרת α(T) = (1/L(T)) · dL/dTבטבלאות חומרים, לרוב נמצאים ערכים ממוצעים מטמפרטורת בסיס קבועה.
אם הטמפרטורה משתנה על פני טווח רחב ו-α תלוי בטמפרטורה, תיאור מדויק יותר דורש אינטגרציה: ln[L(T2)/L(T1)] = ∫ט₁T₂ α(T)dTבחישובים הנדסיים רגילים, משתמשים בגורם ממוצע בטווח המתאים עבור שינויים ממדיים קטנים.
דוגמה: בכמה זמן יהיה מוט פלדה באורך 2 מטר?
נניח את האורך ההתחלתי 2000 מ"מ ועליית הטמפרטורה ב- 60 ° C (מ-20 עד 80 מעלות צלזיוס). עבור מקדם ממוצע של 16,5 × 10-6/K נקבל:
ΔL = 16,5 × 10⁻⁶ / K × 2000 מ"מ × 60 K = 1,98 מ"מ.
מוט באורך 2000 מ"מ יגיע לכ- 2001,98 מ"מ, אם הוא מתרחב בחופשיות.
לשם השוואה, מוטות זהים, בהנחה של ערכים קבועים מייצגים של α, ישנו את אורכם באופן הבא:
| דברים | α מקובל (10-6/K) | התארכות 2 מטר ב-ΔT = 60 K |
|---|---|---|
| פלדת פחמן (ערך השוואתי) | 12,5 | 1,50 מ"מ |
| דופלקס 2205 / 1.4462 | 13,0 | 1,56 מ"מ |
| אוסטניט 304/304L | 16,5 | 1,98 מ"מ |
| אינבר 36 (ערך הקשור לטמפרטורות נמוכות) | 1,3 | 0,156 מ"מ |
זוהי השוואת מודלים המשמשת להדגמת היקף ההבדלים. בפרויקט אמיתי, נעשה שימוש בערכים עבור צורה ומצב חומר נתונים, כמו גם בטמפרטורות התחלתיות וסופיות בפועל.
מקדם התפשטות ליניארי של פלדה וסגסוגות - טבלת ערכים
הטבלה שלהלן מסכמת מקדמי התפשטות תרמית ליניארית ממוצעים אופייניים מדפי נתוני החומרים של היצרנים. לשם השוואה, טווחי הטמפרטורות האינדיבידואליים שסופקו על ידי היצרנים נשמרו במכוון. הערכים אופייניים לחומרים ספציפיים ולתנאי בדיקה, ולא לכל הזנים של מין נתון.
| חומר וקבוצה | αהיינו עושים (10-6/K) | טווח טמפרטורות | בקשה או הערה |
|---|---|---|---|
| פלדת פחמן - אמת המידה | 12,5 | 30-100 ° C | השוואה עם נתונים עבור פלדות אל חלד |
| 1.4301 / 304 (אוסטניטי) | 16,5 | 30-100 ° C | התפשטות גבוהה משמעותית מפלדת פחמן |
| 1.4404 / 316L (אוסטניטי) | 16,5 | 30-100 ° C | חשוב לצינורות ולציוד כימי |
| 1.4462 / 2205 (דופלקס) | 13,0 | 30-100 ° C | פחות התפשטות מאשר פלדות אוסטניטיות טיפוסיות |
| 1.4410 / 2507 (סופר-דופלקס) | 13,5 | 30-100 ° C | ערך טיפוסי עבור SAF 2507; תלוי בתיעוד |
| סגסוגת 625 / 2.4856 | 12,51 | 20-100 ° C | לפי כרטיס VDM Alloy 625 |
| היינס 230 (סגסוגת ניקל) | 11,8 | 25-100 ° C | נתונים עבור סגסוגת בטמפרטורה גבוהה |
| אינבר 36 (Fe–Ni 36) | 1,30 | כ-21–93 מעלות צלזיוס | התפשטות נמוכה מאוד בטווח מוגבל |
| סגסוגת קובאר / נילו K | 6,0 | 20-100 ° C | תואם לחלק מחומרי הזכוכית והקרמיקה |
להשוואת מקורות, ניתן להשתמש בכרטיסי היצרנים: אליימה SAF 2205, אליימה סנמק 304/304L, סגסוגת VDM 625, נגר אינבר 36 oraz מתכות מיוחדות – NILO/NILOMAG.
פלדות פריטיות כגון 1.4016 / AISI 430, בדרך כלל בעלי התפשטות תרמית נמוכה יותר מאשר אוסטניטית 304 ו-316L; הערך הספציפי תלוי בדרגה ובטווח הטמפרטורות. במקרה של פלדות עמידות בחום, למשל. 1.4841, הבחירה צריכה להתבסס על גיליון הנתונים המתאים של הסגסוגת וטמפרטורת היעד, ולא להניח אוטומטית את הגורם עבור 304.
כיצד משתנה מקדם ההתפשטות עם הטמפרטורה?
עבור מתכות וסגסוגות רבות, מקדם ההתפשטות הממוצע עולה עם גידול טווח הטמפרטורות. עם זאת, אין זה כלל מוחלט: מעברי פאזה, השפעות מגנטיות והרכבים מיוחדים יכולים לגרום לסטיות מההתנהגות המונוטונית. אין להחיל ישירות את הערך הממוצע מ-30 עד 400 מעלות צלזיוס כאילו היה הערך המיידי ב-400 מעלות צלזיוס.
| דברים | 30-100 ° C | 30-200 ° C | 30-300 ° C | 30-400 ° C |
|---|---|---|---|---|
| פלדת פחמן (השוואתית) | 12,5 | 13,0 | 13,5 | 14,0 |
| 304 / 304L | 16,5 | 17,0 | 17,5 | 18,0 |
| 316L | 16,5 | 17,0 | 17,5 | 18,0 |
| דופלקס 2205 | 13,0 | 13,5 | 14,0 | 14,5 |
| סופרדופלקס 2507 | 13,5 | 14,0 | 14,0 | 14,5 |
יחידת שולחן: 10-6/K. אלו הם מקדמים ממוצעים עבור טווחים המחושבים החל מ-30°C בהתאם לגיליונות הנתונים של Alleima SAF 2205, SAF 2507 ו-Sanmac 304/304L. עבור מוצר ספציפי וטמפרטורות גבוהות יותר, אנא בדקו את גיליון הנתונים הנוכחי של היצרן.
לדוגמה, עבור סגסוגת 625 לפי VDM המקדם הממוצע עולה מכ. 12,51 × 10-6/K בטווח של 20–100°C do 13,62 × 10-6/K בטווח של 20–400°Cמשמעות הדבר היא שחישוב של רכיב ארוך הפועל בטמפרטורה של כמה מאות מעלות דורש התחשבות בטווח המתאים, ולא בנתונים המתייחסים אך ורק לטמפרטורת החדר.
מדוע לדרגות שונות של פלדה יש קצב התפשטות שונה?
פלדות אוסטניטיות – 304, 304L, 316L
פלדות כרום-ניקל אוסטניטיות כגון 1.4301 i 1.4404, בעלי מבנה קובי ממורכז פאות (FCC) ובדרך כלל בעלי מקדם התפשטות תרמית גבוה יותר מאשר פלדות פחמן ופריטיות. זה חשוב בחיבורים מרותכים עם פלדת מבנה, מתקנים עם פעולה תרמית מחזורית, ובבחירת מרווחי הרכבה.
פלדות פריטיות ומרטנזיטיות
פלדות פריטיות, למשל 1.4016, בדרך כלל מציגות פחות התפשטות מאשר פלדת 304. בפלדות מרטנזיטיות וסגסוגת, התנאים לאחר התקשות וריפוי עשויים להיות חשובים. שינויי טמפרטורה המקיפים את טווח השינויים המבניים עשויים להוביל לשינויים נוספים בנפח ובאורך שלא ניתן להסבירם על ידי מקדם קבוע יחיד α.
דופלקס וסופר-דופלקס
בשל המבנה הפריטי-אוסטניטי, פלדות דופלקס, למשל. 1.4462 / 2205, וסופר-דופלקס, למשל 1.4410 / 2507, בדרך כלל בעלי מקדמי ביניים בין פלדות פריטיות לאוסטניטיות. זה יתרון בעיצובים רבים המשלבים דרישות חוזק ועמידות בפני קורוזיה. עם זאת, אין זה אומר שהערכים של דופלקס 2205 ניתנים ליישום על סופר-דופלקס 2507 או 1.4501 / S32760.
סגסוגות ניקל – סגסוגת 625, 718 ופלדות עמידות בחום
תכונותיהם של סגסוגות ניקל תלויות במידה רבה בתכולת הניקל, כרום, מוליבדן, ניוביום ותוספים אחרים. סגסוגת 625 מאופיין בתלות שונה α(T) מאשר סגסוגת 718, שהיא סגסוגת מחוזקת על ידי משקעים. בטמפרטורות גבוהות, גם זחילה, מיקרו-מבנה ומחזור תרמי בפועל חשובים. עצם הדמיון בין השמות "אינקונל" אינו מהווה בסיס לאימוץ מקדם משותף.
אינבר וקובאר - סגסוגות בעלות התפשטות נמוכה
אינבר 36 וקובאר אלו הן סגסוגות ברזל-ניקל שתוכננו תוך התחשבות בתכונות ממדיות ספציפיות. Invar 36 משמש ברכיבים מדויקים, ציוד מדידה ורכיבים שבהם אפילו שינוי קטן באורך מעכב את פעולת המכשיר. Kovar מוצא יישומים, בין היתר, בחיבורי מתכת-לזכוכית או קרמיקה שבהם התאמת מאפייני התפשטות חשובה. ההתפשטות הנמוכה של Invar נובעת מהשפעות הקשורות למצבו המגנטי; עם זאת, הוא אינו שומר על אותה גודל בשום טמפרטורה גבוהה.
התפשטות תרמית ומתחים ומאמץ של מבנים
אם שני חומרים בעלי מקדמי α שונים מחוברים באופן קבוע והטמפרטורה משתנה, העיוותים החופשיים שלהם יהיו שונים. החיבור מגביל את התנועה ויכול לגרום למאמצים, סטיות, כיפוף, עייפות תרמית, דליפות אטמים או נזק מקומי. חיבורים שונים, כגון פלדת פחמן ופלדת אל-חלד, כמו גם מחליפי חום מסוג מעטפת וצינור ואטמים מרובי חומרים, דורשים תשומת לב מיוחדת.
עבור מודל פשוט מאוד של מוט הומוגני שהארכתו מוגבלת לחלוטין בכיוון אחד, ניתן לאמוד את המאמץ האלסטי כ |σ| ≈ E · α · |ΔT|עם זאת, במערכות בעולם האמיתי, גיאומטריה, קשיחות הרכבה, סוג עומס, פיזור טמפרטורה, חוזק כניעה, זחילה והרפיית מאמץ הם כולם גורמים חשובים. אין להתייחס למודל זה כחישוב מלא של ציוד לחץ.
דוגמה לשני חומרים: לאורך של 2 מטר ועם עלייה של 60 קלווין בטמפרטורה, מוט 304/304L (α ≈ 16,5 × 10-6/K) יתארך בכ-1,98 מ"מ, והדופלקס 2205 (α ≈ 13,0 × 10-6/K) בכ-1,56 מ"מ. ההבדל בהארכה החופשית הוא כ-0,42 מ"מ. במקרה של חיבור קשיח, יש לקחת בחשבון הבדל כזה בתכנון.
בעת ניתוח עיוותים תרמיים יחד עם התפשטות, יש לקחת בחשבון מודול יאנג E, תלות ערכו בטמפרטורה, תכונות מכניות וכיצד המבנה פועל. התפשטות לבדה אינה מדד לעמידות בטמפרטורה גבוהה או עמידות בחום.
| דוגמת יישום | חשיבות ההרחבה | פריטים הדורשים תשומת לב |
|---|---|---|
| צינור טכנולוגי | הרחבת מטרים רבים של התקנה | מפצים, תומכים הזזה, זרועות פיצוי |
| מחליף חום | ההבדל בעיוות הקליפה והצינור | חיבורי צינורות, תחתיות, אטימות |
| תנור או גוף חימום עמיד בחום | מחזורי חימום וקירור מרובים | מרווח, עיגון, עיוותים מקומיים |
| חיבור מרותך של שתי מתכות | דפורמציה תרמית שונה של חומרים | מאמצים שיוריים, עייפות תרמית |
| תכנון מדידה מדויק | שגיאה ממדית עם שינוי טמפרטורה | אינבר, בקרת טמפרטורה, פיצוי |
| חיבור מתכת-זכוכית | אי התאמה α עלולה לגרום נזק | קובאר, היקף העבודה, מצב פני השטח |
התפשטות לינארית ושינויי פאזה, מגנטיות וטיפול בחום
מקדם α מתאר את העיוות התרמי במצב חומר נתון. עם זאת, תופעות נוספות יכולות להתרחש במהלך חימום פלדה: טרנספורמציה של פריט ופרליט לאוסטניט, טרנספורמציה מגנטית קרובה לטמפרטורת קירי, משקעים או התמוססות פאזה, ושינויים מיקרו-מבניים. תהליכים כאלה יכולים לגרום לאנומליות בעקומה הדילטומטרית, וחלק מהשינויים הממדיים עשויים להימשך גם לאחר קירור.
בפרט, טמפרטורת קירי בַּרזֶל (כ-770 מעלות צלזיוס עבור Fe טהור) אינו זהה לנקודת ההיתוך או לטמפרטורות AC1 ו-Ac3אפקט האינבר קשור גם לתכונות המגנטיות של הסגסוגת ודורש ניתוח טמפרטורה נפרד.
במהלך המדידה לאחר עיבוד פלסטיק lub חישול התגבשות מחדש התוצאה עשויה להיות תלויה בהיסטוריית העיבוד. עבור רכיבים בעלי סבולות מדויקות, לכן יש צורך לתאר את מצב החומר ואת שיטת הכנת הדגימה.
מקדם ההתפשטות הנפחית והמשטחית
בחומרים איזוטרופיים, מקדם ההתפשטות הנפחית בשינויים קטנים בטמפרטורה β גדול פי שלושה בערך מאשר ליניארי: β ≈ 3αעבור שטח פנים, קירוב דומה נותן שינוי יחסי של בערך 2αΔTתלות אלו חלות על עיוותים קטנים ואין להעביר אותן אוטומטית לחומרים אניזוטרופיים מאוד או למרווחים הכוללים טרנספורמציות מבניות.
שינוי הנפח של חומר אינו זהה להתכווצות במהלך התמצקות. האחרון כרוך במעבר ממצב נוזלי למצב מוצק ודורש תיאור נפרד.
כיצד מודדים מקדם התפשטות ליניארית? דילטומטריה ותקנים
הבדיקות עוקבות אחר השינוי באורך הדגימה במהלך חימום ו/או קירור מתוכנתים. הדילטומטר רושם שינויים קטנים במידות כפונקציה של הטמפרטורה, והתוצאה מוצגת לעתים קרובות כעקומת ΔL/L.0(T) וממוצע α עבור הטווחים המצוינים. כיול, דיוק מדידת טמפרטורה, איכות הדגימה, תנאי הדגימה, אטמוספרה וקצב חימום הם גורמים מרכזיים.
| תקן או שיטה | מה זה נוגע? | הערה חשובה |
|---|---|---|
| ASTM E228-22 | דילטומטריית מוט (דילטומטרי מוט דחיפה) | מדידת ההתפשטות הליניארית של מוצקים קשיחים |
| ASTM E831-25 | ניתוח תרמו-מכני TMA | יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לערכים קטנים של α |
| ASTM E289-25 | אינטרפרומטריה | מדידות מדויקות ביותר של שינויים קטנים באורך |
| כרטיס יצרן של מין מסוים | ערכים ממוצעים של α בטווחי הטמפרטורות | מצב וסוג המוצר צריכים להתאים לעיצוב |
הסטנדרטים שהוזכרו לעיל מגדירים שיטות מדידה, לא ערכי α אוניברסליים לכל מין. בתורם, נורמות של מינים, כגון PN-EN 10088-1, נוגעים לסיווג ולרשימה של פלדות עמידות בפני קורוזיה; הם אינם מחליפים את התיעוד המימדי ואת מאפייני הטמפרטורה של המוצר.
כיצד לבחור את מקדם α עבור חישובים מבניים?
יש להתחיל בבחירה עם הכיתה וטווח הטמפרטורות המדויק, ולאחר מכן לאמת את הנתונים עבור תנאי האספקה בפועל: חישול, טיפול בחום בתמיסה, הקשחה בקור, הקשחה ומזוגגת, או הקשחה במשקעים. עבור חיבורים מרובי חומרים, יש צורך להשוות את המקדמים. את כל אלמנטים מחוברים.
- זיהוי סגסוגת: מספר EN/W, מספר חומר UNS או ייעוד ומפרט מלאים של המוצר.
- טמפרטורת ייחוס וטמפרטורה מקסימלית: ערכים במהלך הרכבה, הפעלה, הפעלה וכיבוי.
- סוג נתונים: מקדם ממוצע αהיינו עושים או צורת הגל α(T); אין לבלבל עם הערך המיידי.
- תנאי החופש: אפשרות של הארכה, כיוון מאמץ, תמיכה, מפצים וחיבורים.
- מצב החומר והיסטוריה: טיפול בחום, עיבוד קר, חיתוכים משופעים, ריתוכים ומחזורי טמפרטורה.
- בקרת מקור נתונים: כרטיס יצרן, הנפקת מסמך, טמפרטורת מדידה, סבולות נדרשות.
במקרה של מבני לחץ קריטיים, מתקנים עם תנודות טמפרטורה גדולות או רכיבים מדויקים, הנתונים בטבלה הם נקודת התחלה ואינם תחליף לחישובים בהתאם לתקנות התכנון הרלוונטיות ולתיעוד הציוד.
מקדם התפשטות ליניארי - שאלות נפוצות (FAQ)
מה המשמעות של מקדם ההתפשטות הליניארית α?
הוא קובע את השינוי היחסי באורך של חומר לכל יחידת שינוי בטמפרטורה. בפועל, משתמשים בערך הממוצע עבור טווח טמפרטורות מסוים.
מהי יחידת המידה של מקדם ההתפשטות הליניארית?
לרוב K-1, 10-6יחידת המידה 1/°C או µm/(m K). יחידת המידה 1/°C שקולה מבחינה מספרית ליחידת המידה 1/K עבור הפרשי טמפרטורה.
כיצד לחשב את התארכות המוט בעת חימום?
בקירוב פשוט: ΔL = α · L0 ΔT. יש להשתמש בערך α המתאים לטווח הטמפרטורות הנבחן.
האם נירוסטה מתרחבת יותר מפלדה רגילה?
פלדות אוסטניטיות רבות, כגון 304 ו-316L, מציגות ערכי α גבוהים יותר מאשר פלדת פחמן. פלדות פריטיות ודופלקס עשויות להיות בעלות ערכים נמוכים יותר; זה תלוי בדרגה הספציפית.
מהו מקדם ההתפשטות של פלדת 304/1.4301?
לפי נתוני Alleima עבור Sanmac 304/304L, הערך הממוצע הוא כ-16,5 × 10-6/K בטווח 30–100°C. בטווחים רחבים יותר הוא עשוי להיות גבוה יותר.
מהו α עבור פלדת 316L/1.4404?
בהשוואה של אלימה, ניתן בערך 16,5 × 10-6/K עבור הטווח 30–100°C. לחישובים, יש לבחור נתונים עבור צורה וטווח טמפרטורות ספציפיים.
האם לדופלקס 2205 יש פחות התפשטות מאשר ל-316L?
כן. הנתונים ההשוואתיים של Alleima לטווח 30-100 מעלות צלזיוס הם בערך 13,0 × 10-6/K עבור SAF 2205 וכ-16,5 × 10-6/K עבור 316L.
לאיזה חומר יש התפשטות תרמית נמוכה מאוד?
דוגמה קלאסית היא Invar 36 - סגסוגת Fe-Ni בעלת מקדם התפשטות ממוצע נמוך במיוחד בטווח טמפרטורות מוגבל ומסוים.
האם מקדם α קבוע עד 800 מעלות צלזיוס?
בדרך כלל לא. יש להשתמש בהרחבה בנתוני α(T), מקדמים ממוצעים עבור הטווח המתאים ומעברי פאזה אפשריים.
האם התפשטות תרמית שלילית אפשרית?
כן, חומרים מסוימים וטווחי טמפרטורות ספציפיים מציגים שינויים ממדיים חריגים, ולפעמים שליליים, בעת חימום. עם זאת, אין לייחס התנהגות זו לפלדות רגילות ללא נתוני מדידה.
מה ההבדל בין התפשטות ליניארית להתפשטות נפחית?
ליניארי מתאר את השינוי באורך, ונפחי מתאר את השינוי בנפח. עבור חומר איזוטרופי ועיוותים קטנים, מתרחש בערך β ≈ 3α.
כיצד מודדים את ההתפשטות הליניארית של פלדה?
דילטומטריה ואנליזה תרמו-מכנית משמשות בעיקר, בהתאם לתקני שיטות הבדיקה, למשל ASTM E228 או E831.
האם α גבוה פירושו חוזק חום נמוך?
לא. התפשטות היא תכונה פיזיקלית ואינה קובעת בפני עצמה עמידות בחום, חוזק כניעה, זחילה או עמידות בפני קורוזיה.
מדוע פלדה וזכוכית עלולות להיסדק בשילוב?
ההבדל בשינויים המימדיים החופשיים במהלך קירור או חימום יכול ליצור מאמצים. לכן, סגסוגות מיוחדות עם התפשטות מותאמת משמשות בחיבורי זכוכית-מתכת נבחרים.
סיכום - התפשטות לינארית בבחירת פלדה
מקדם ההתפשטות הליניארית הוא אחד הפרמטרים המרכזיים בתכנון רכיבים הנתונים לשינויי טמפרטורה. פלדות אוסטניטיות, פריטיות, דופלקס וסגסוגות ניקל יכולות להציג ערכי α שונים באופן משמעותי, וחומרים מיוחדים כמו Invar או Kovar משמשים לשליטה ביציבות הממדית. הגורמים המכריעים הם סוג חומר, טווח טמפרטורות מתאים ותנאי עיוות חופשיים או מוגבליםנתונים אלה מאפשרים תחזיות מדויקות של התארכות ומפחיתים את הסיכון לנזק תרמי.
בחירת חומר לפעולה בטמפרטורות משתנות: אם ידוע לכם הסוג, מידות המוצר וטווח הטמפרטורות, שלחו את פנייתכם אל kontakt@alfa-tech.com.plאלפא-טק תסייע בקביעת הדרישות לדרגה, צורה ומצב החומר המסופק.