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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 机械 » 机械制造 » 线膨胀系数问题请教
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沙漠盾牌

木虫 (小有名气)

[求助] 线膨胀系数问题请教 已有2人参与

20CrMo应该属于低铬钼钢，按下图示线膨胀系数-100℃为9.89，液氮的沸点为-196°C，问题，将20CrMo材质的轴套放入液氮中冷却，取线膨胀系数9.89，那么温度差是216℃还是120℃（室温按20℃计算），另外，按图示的是不是冷却到-100℃后材料尺寸大小将不再缩小呢（-100℃为最低的冷缩温度）？

线膨胀系数问题请教
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1楼 2014-12-03 16:41:38
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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
温度差当然是216℃。因为楼主已经假设从20°C到-196°C的膨胀系数均为9.89*10^(-6)。
另外，按图示的并不表示冷却到-100℃后材料尺寸大小将不再缩小了，只是更低温度下材料的膨胀系数未测量而已。
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2楼2014-12-03 17:49:46
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沙漠盾牌

木虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by peterflyer at 2014-12-03 17:49:46
温度差当然是216℃。因为楼主已经假设从20°C到-196°C的膨胀系数均为9.89*10^(-6)。
另外，按图示的并不表示冷却到-100℃后材料尺寸大小将不再缩小了，只是更低温度下材料的膨胀系数未测量而已。

以60的直径为例，温度差120℃理论上缩收量为0.07，216℃为0.128，我们现场测量的缩收量为0.08（未考虑测量误差、冷冻约30分钟后取出立即测量），所以感觉有问题，只是不太明白原因为何
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3楼2014-12-04 08:50:46
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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer
引用回帖:
3楼: Originally posted by 沙漠盾牌 at 2014-12-04 08:50:46
以60的直径为例，温度差120℃理论上缩收量为0.07，216℃为0.128，我们现场测量的缩收量为0.08（未考虑测量误差、冷冻约30分钟后取出立即测量），所以感觉有问题，只是不太明白原因为何...

热胀冷缩的冷缩当然也不可能无限收缩。从你的实验结果来看，冷缩到一定程度后可能尺寸就基本不变了，也就是说，在温度低到一定数值以下时，热胀系数接近于零是可能的。另外，取出后再进行测量，环境和量具的温度都会影响试样的温度。此时试件温度肯定离-196℃有一定的距离，就不能在液氮里通过另外的方式比如激光或某种传感器进行测量吗？
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4楼2014-12-04 10:39:15
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沙漠盾牌

木虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by peterflyer at 2014-12-04 10:39:15
热胀冷缩的冷缩当然也不可能无限收缩。从你的实验结果来看，冷缩到一定程度后可能尺寸就基本不变了，也就是说，在温度低到一定数值以下时，热胀系数接近于零是可能的。另外，取出后再进行测量，环境和量具的温度都 ...

能不能认定-100℃以下材料基本上不收缩了呢？
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5楼2014-12-04 14:01:28
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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer
引用回帖:
5楼: Originally posted by 沙漠盾牌 at 2014-12-04 14:01:28
能不能认定-100℃以下材料基本上不收缩了呢？...

这个可能需要具体问题具体分析了，不能一概而论。
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6楼2014-12-04 18:27:55
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yangyang_722

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

可以以你的材料测一下室温至液氮温度的平均线膨胀系数，虽然是查资料，但是同种材料的热处理过程都会对线胀系数产生影响。
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7楼2015-05-05 18:30:40
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