Температурный коэффициент линейного расширения стали

Температурный коэффициент линейного расширения стали

Представлены таблицы значений среднего температурного коэффициента линейного расширения сталей (ТКЛР) 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.

Рассчитаем линейное удлинение балки из нержавеющей стали 12Х18Н10Т длиной 0,5 метра при повышении ее температуры с 27 до 1027°С. По таблице средний коэффициент линейного расширения стали 12Х18Н10Т в диапазоне температуры 27…1027°С равен 22,3·10-6 град-1. Выполним расчет: 22,3·10-6·(1027-27)·0,5=0,0111. Получаем величину линейного удлинения балки 0,0111 м.

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.

Коэффициенты линейного расширения углеродистой стали
Марка стали Температура, °С ТКЛР·106 1/град
Сталь 3, сталь 3КП -173…-73…27 5,5…10,1…11,8
Сталь 08КП 100…200…300…400…500…600…700 11,6…12,3…13,2…13,7…14,2…14,6…15
Сталь 10 100…200…300…400 11,6…12,6…13,0…14,6
15 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 12,2…12,3…13,1…13,5…14,3…14,3…15,3…14,1…13,2…13,3
20, 20КП 100…200…300…400…500…600…700…800 11,1…12,1…12,8…13,4…13,9…14,4…14,8…12,9
25 100…200…300…400…500…600…700 12,2…12,7…13,1…13,5…13,9…14,4…14,9
25Л 100…200…300…400…500…600 11,5…12,9…13…13,2…13,5…13,8
30 100…200…300…400…500…600…650 12,9…14,5…15,8…15,8…16,7…16,2…16,4
35 100…200…300…400…500 11,1…11,9…13,4…14…14,4
40 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 11,2…13…13…13,6…14,1…14,6…14,6…11,9…12,7…13,6
45 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 11,6…12,3…13,1…13,7…14,2…14,7…15,1…12,5…13,6…14,5
50 -173…-73…27…100…300…500…700…900…1000 4,9…9,3…10,9…12…12,9…13,7…14,3…12,9…14
У8 100…200…300…400…500…600…650 12,1…14…12,8…16,1…16,8…17,8…19,8
У9 100…200…300…400…500…600…650 12,1…13,7…15,3…16,4…17,3…17,2…17,6
У12 100…200…300…400…500…600…650 11,7…13,3…15,4…16,2…17,1…18,3…18,9

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.

Коэффициенты линейного расширения хромоникелевой стали
Марка стали Температура, °С ТКЛР·106 1/град
12Х2Н4А 100…200…300…400…600 11…12…13…14,7…15,6
12ХН2 100…200…300…400 12,6…13,8…14,8…14,3
12ХН3А 100…200…300…400…500…600 11,8…13…14…14,7…15,3…15,6
18Х2Н4МА -268…-263…-243…-173…-73 -0,06…-0,064…0,32…6,5…10
18Х2Н4МА 200…300…400…500…600…700 11,2…12,5…13,1…13,7…13,8…13,8
18ХНВА 100…200…300…400…500…600 11,7…12,2…12,7…13,1…13,5…13,9
20ХН3А 100…200…300…400…500…600 11…12…13…13,5…14…14,5
30ХН2МФА -203…-173…-73…27 5…7,4…9,3…12,3
30ХН3 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 11,2…11,8…12,4…12,7…13,2…13,5…13,9…10,8…12,1…13,1
33ХН3МА, 34ХН3М 100…200…300…400…500…600 10,8…11,6…12,5…13,3…13,5…13,7
34ХН3МА -203…-173…-73…27 5…7,6…9,5…11,6
35ХН3МФ 100…200…300…400…500…600 11,8…12,1…12,6…13…13,4…13,7
35ХНМ, 34ХН1М 100…200…300 11,7…12,2…12,7
40ХН, 45ХН 100…200…300…400 11,8…12,3…13,4…14
40ХНМА 100…200…300 11,7…12,2…12,7

Хромистые стали

Хромистые стали имеют коэффициент линейного расширения в среднем от 10 до 13·10-6 град-1. Дополнительно стоит отметить стали ШХ15 и 40Х, значение ТКЛР которых составляет 13,4…15,7·10-6 град-1.

Коэффициенты линейного расширения хромистой стали
Марка стали Температура, °С ТКЛР·106 1/град
Сталь 15Х, 15ХА, 20Х 100…200…300…400…500…600 11,3…11,3…12,3…13,2…13,7…14,2
Сталь 30Х 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 12,5…13…13,4…13,8…14,2…14,6…14,8…12…12,8…13,8
38ХА, 40Х -268…-263…-253…-223…-173…-73 -0,002…0,02…0,2…1,7…6,6…11,5
08Х13 100…200…300…400…500…600…700…800 10,5…11,1…11,4…11,8…12,1…12,3…12,5…12,8
08Х17 100…200…300…400…500…600…700…800 10,4…10,5…10,8…11,2…11,4…11,6…11,9…12,1
12Х13 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 10,2…11,2…11,4…11,8…12,2…12,4…12,7…13…10,8…11,7
15Х28 100…500…600…700…800…900 10…11,1…11,3…11,5…12…12,4
20Х13 100…200…300…400…500…600…700…800 10,2…11,2…11,5…11,9…12,2…12,8…12,8…13
30Х13 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 10,2…11…11,1…11,7…12…12,3…12,5…12,6…10,6…12,2
40Х 100…200…400…600 13,4…13,3…14,8…14,8
40Х13 100…200…300…400…500…600…700…800 10,7…11,5…11,9…12,2…12,5…12,8…13…13,2
95Х18, 95Х18Ш 100…200…300…400…500…600…700…800 11,7…12,1…12,4…12,9…13,3…11,8…12,1…12,4
ШХ15 100…200…400…600 14…15,1…15,5…15,7

Хромоникелевые стали с содержанием никеля до 20%

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.

Коэффициенты линейного расширения хромоникелевой стали с содержанием никеля до 20%
Марка стали Температура, °С ТКЛР·106 1/град
03Х13Н8Д2ТМ от -196 до 27…от -253 до 27 10,2…8,5
03Х20Н16АГ6 -269…-253…-233…-173…27 0,01…0,06…0,6…8,3…16,1
04Х18Н10 -253…-223…-173…-73…27 3…8…10,8…15,4…15,5
07Х16Н16 200…300…400…500 11,7…12,1…12,5…12,9
07Х21Н5АГ7 от -253 до 27…от -196 до 27…от -100 до 27 9,3…11,5…14,6
07Х21Н5АГ7 100…200…300…400…500…600…700 15,7…16…16,8…17,3…18…18,4…18,5
08Х12Н16БС4 100…200…300…400…500…600…700…800…900 16,5…16,7…17,4…17,7…17,9…18,1…18,3…18,6…18,7
08Х15Н15М3 100…200…300…400…500…600…700…800…900 16,9…17,7…18,1…18,5…18,8…19,1…19,5…19,7…19,9
08Х15Н15М3Б 100…200…300…400…500…600…700…800…900 16,4…17,1…17,4…17,7…17,7…17,9…18,3…18,6…18,8
08Х15Н7М2Ю 100…200…300…400…500…600…700…800…900 9,9…10,8…11,1…11,5…11,7…11,4…10,3…11,2…11,9
08Х16Н13М2Б 400…500…600…700…800 17,1…17,4…17,8…18,2…18,6
08Х17Н13М2Т 100…200…300…400…500…600…700 15,7…16,1…16,7…17,2…17,6…17,9…18,2
08Х17Н4 100…200…300…400…500…600…700…800…900 9,7…10,2…10,6…10,9…11,2…11,3…9,6…9,6…10,2
08Х17Н4М2 100…200…300…400…500…600…700…800…900 10,6…11…11,4…11,6…11,9…11,7…11,1…11,7…12,3
08Х18Н12Б 100…200…300…400 16…18…18…19
08Х18Н15Р4 100…200…300…400…500…600…700…800…900 16,5…17,4…17,8…18,1…18,5…18,9…19,2…19,5…19,8
08Х18Н15Р7 100…200…300…400…500…600…700…800…900 16,8…17,4…17,7…18,1…18,2…18,6…19…19,4…19,8
08Х18Н7Ю1 100…200…300…400…500…600…700…800 15,6…16,5…17,3…17,9…18,1…18,4…18,5…18,7
08Х21Н6М2Т 100…200…300…400…500…600…700…800…900 9,5…13,8…16…16…16,3…16,7…17,1…17,1…17,4
09Х14Н16Б 100…200…300…400…500…600…700…800 15,2…16,5…17,1…17,6…18…18,4…18,9…20,6
09Х14Н19В2БР1 100…200…300…400…500…600…700…800 15,2…16,3…17,2…17,6…18…18,1…18,6…18,6
10Х13Н16Б 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 16…16,9…17,7…18,3…18,6…18,8…19…19,3…19,6…19,7
10Х13Н2С2 100…200…300…400…500…600…700 10,8…11,4…11,8…12,3…12,7…13,1…13,3
10Х14Н14В2М 100…200…300…400…500…600…700…800…900 17…17,8…18,3…18,8…19…19,2…19,4…19,9…20,1
10Х14Н14В2МТ 100…200…300…400…500…600…700…800 17,2…17,2…17,5…18…18,5…18,6…18,9…19,3
10Х14Н18В2Б 100…200…300…400…500…600…700…800…900 16,5…17,4…17,6…18…18,1…18,2…18,5…19…19
10Х15Н9С3Б1 100…200…300…400…500…600…700…800 17,4…18,7…19,7…20,2…20,5…21…21,6…21,8
10Х16Н16В3МБР 100…200…300…400…500…600…700…800…900 17,1…17,1…17,1…17,9…18,2…18,5…18,8…19,1…19,2
10Х18Н15М3В2БК13 300…400…500…600…700…800 16,7…16,7…16,8…17…17,3…17,4
10Х18Н18Ю4Д 100…200…300…400…500…600…700…800…900 15,5…16,5…17…17,4…17,7…18,2…18,4…18,8…18,6
10Х18Н9ВМ 300…400…500…600…700…800 16,7…17,2…17,5…17,8…18…18,2
12Х18Н9 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 16,5…17,2…17,7…18,1…18,3…18,6…18,9…19,3…19,7…20,2
12Х18Н9В 200…300…400…500…600…700…800…900…1000 16,5…17,1…17,6…18…18,4…18,8…19…19,2…19,4
12Х18Н9М 100…200…300…400…500…600…700 17,3…17,5…17,8…18…18,3…18,5…18,8
12Х18Н9М2С2 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 16,6…17…17,4…17,7…18…18,4…18,8…19,1…19,4…19,8
12Х18Н9С2 100…200…300…400…500…600…700 16,2…17,1…17,8…18,6…19,2…19,2…20,5
12Х18Н9Т -253…-223…-173…-73…27 0,8…3,3…8,4…14,3…16,7
12Х18Н9Т 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 16,6…17…17,6…18…18,3…18,6…18,9…19,3…19,5…20,1
12Х18Н9ТЛ 100…200…300…400…500…600…700 14,8…16…16,9…17,1…17,6…18…18,4
12Х18Н10Т 127…227…427…727…1027 17,6…18…19,4…21,1…22,3
12Х18Н12Т 100…200…300…400…500…600…700…800…900 16,6…17…17,2…17,5…17,9…18,2…18,6…18,9…19,3
12Х21Н5Т -173…-73…27 7,9…10,4…11
12Х21Н5Т 100…200…300…400…500…600…700…800…900 10,2…14,4…16,8…16,8…17,4…17,5…17,7…18…18,5
12Х25Н16Г17АР 100…200…300…400…500…600…700…800 16,6…16,2…16,8…17,4…18…18,5…18,7…18,9
13Х12НВ2МФ 100…200…300…400…500…600 11…11,3…11,6…12…12,3…12,5
14Х17Н2 100…200…300…400…500 10,3…10,4…10,7…11,1…11,8
20Х13Н2 100…200…300…400…500…600 10,5…10,6…10,6…10,8…11,1…11,3
20Х14Н14В2СТ 100…200…300…400…500…600 16,1…16,7…17,2…17,4…17,8…18,2
20Х17Н1 100…200…300…400…500…600 8,1…8,8…10,3…10…10,5…10,5
20Х17Н2 100…200…300…400…500…600 10,5…10,7…10,9…10,8…11,2…11,3
20Х20Н11 100…300…500…600 17,3…17,8…18,4…18,7
20Х20Н14С2 100…600…700…800…900…1000 16…18,1…18,3…18,5…18,8…19
20Х23Н18 100…200…300…400…500…600…700 14,9…15,7…16,6…17,3…17,5…17,9…17,9
30Х18Н9В2ФТ 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 15,4…15,6…15,9…16,3…16,6…17…17,4…17,8…18,4…19
31Х19Н9МВБТ 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 16,7…16,9…17,2…17,5…17,8…18,2…18,5…18,9…19,3…19,7
37Х12Н8Г8МФБ 100…200…300…400…500…600…700 16…16,9…17,7…18,5…19,5…19,9…20,2
45Х14Н14В2М 300…500…700…900 17…18…18…19
4Х15НГ7Ф2МС 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 17…17,7…18,4…19,1…20,5…20,8…22,8…22,8…23,3…24,6
Х13Н12М2В2Б1К10 100…200…300…400…500…600…700…800…1000 15,6…15,8…16,5…16,9…17,1…17,3…17,7…18…18,6
Х13Н13В2Б 100…200…300…400…500…600…700…800…900 16,8…17,3…17,9…18,3…18,7…18,9…19,1…19,3…19,6
Х13Н13В2М2Б3К10 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 15,6…15,8…16,5…16,9…17,1…17,3…17,7…18…18,3…18,6
Х14Н14М2В2ФБТ 400…500…600…700…800 16,7…17,1…17,4…17,8…18,1
Х14Н14МВФБ 100…200…300…400…500…600…700 15,1…15,9…16,9…18…18,2…18,4…19
Х14Н18В2БР 100…200…300…400…500…600…700…800…900 15,9…16,5…17,2…17,6…18…18,3…18,6…18,7…19
Х15Н15М2К3ВТ 100…200…300…400…500…600 15,8…16,6…17,2…17,6…18,3…18,6
Х16Н14Б 100…300…500…800 16…18…18…19
Х16Н16В3МБ 100…200…300…400…500…600…700…800 15,8…16,8…17,3…17,6…17,8…17,9…18,1…18,2
Х16Н9М2 100…200…300…400…500…600…700 17…17,5…18…18,4…18,9…19,3…19,5
Х17Н5М2 100…200…300…400…500…600 12,1…13,7…14,3…14,6…14,8…14,8
Х18Н11Б 100…200…300…400…500…600…700…800…900 16,8…17,7…18,2…18,5…18,9…19…19,4…19,7…19,9
Х18Н12 100…200…300…400…500…600…700 16,8…17,2…17,6…17,8…18,2…18,5…18,8
Х18Н12М2Т 100…200…300…400…500…600…700 15,7…16,1…16,7…17,2…17,6…17,9…18,2
Х18Н12М3 100…300…500…600…1000 16…16,2…17,5…18,6…20
Х18Н12МФТР 100…200…300…400…500…600…700…800…900 15,9…16,9…17,6…17,8…17,9…18,4…18,8…19…19,2
Х18Н14М2Б1 400…500…600…700 17,6…17,8…18,2…18,7
Х18Н15М3БЮР2 100…200…300…400…500…600…700…800…900 15…16,1…16,8…17,1…17,5…17,8…18,2…18,4…18,3
Х18Н15М3БЮР4 100…200…300…400…500…600…700…800…900 15,1…15,8…16,4…17,2…17,4…17,6…17,9…18,1…18,5
Х19Н10М2Ф3БК47 100…200…300…400…500…600…700…800…900 14,8…15…15,1…15,2…15,3…15,9…16,4…16,8…17,2
Х19Н14Б2 100…200…300…400…500…600…700 17…17,2…17,4…17,6…17,9…18,6…18,8
Х22Н9 400…800 17,5…18,5
Х25Н13АТ, Х25Н13Т 500…900 17,1…18,1

Хромоникелевые стали и сплавы с содержанием никеля более 20%

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.

Коэффициенты линейного расширения хромоникелевой стали с содержанием никеля более 20%
Марка стали Температура, °С ТКЛР·106 1/град
0Х17Н39Б 100…200…300…400…500…600…700 14,2…16…17,2…17,2…17,2…17,5…17,8
0Х18Н20С3М3Д3Б -263…-243…-203…-73…27 -0,25…0,61…6…14,3…15,8
0Х20Н60Б 100…200…300…400…500…600…700…800…900 12,6…13,6…14,4…14,8…15,1…15,5…15,6…16,2…16,7
0Х21Н40БР 100…200…300…400…500…600…700…800 14,3…15,4…15,8…15,9…16…16,3…16,8…17,1
04ХН40МДТЮ 100…200…300…400…500…600…700…800 8,2…11…12…12,8…13,6…14,1…19,9…16,2
08Х15Н24В4ТР -269…-243…-203…-173…27 -0,12…-0,42…5,2…8,5…15,6
10Х11Н20Т3Р от -100 до 27…100…200…300…400…500…600…700 8,2…15,9…16,4…17,2…17,9…18,4…18,9…19,2
10Х11Н23Т3МР -268…-243…-223…-173…27 0,03…0,14…1,5…9,1…16
1Х15Н30Т2 400…500…600…700 16,1…16,7…16,9…17,5
1Х16Н25М6 100…200…300…400…500…600…700 15…15,7…15,9…16,3…16,6…16,9…17,1
1Х16Н36МБТЮР 100…от 100 до 200…от 400 до 500…от 700 до 800 17,7…14…17…25
3Х20Н20М4В4К45 300…400…500…600…700…800…900…1000 11,8…12,4…12,7…13…13,5…14…14,4…15
36Х18Н25С2 100…200…300…400 13…13,6…14,7…16,1
Х10Н56К20М5Т4Ю5 100…500…900 11,7…14…16,2
Х11Н54К2М5ЮТ2 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 12,4…13,1…13,6…14…14,3…14,5…15…15,7…16,8…18,1
Х11Н55М5К20Т1 100…1000 12,4…18,8
Х12Н42МБТ3 100…500…от 27 до 750 14…15,1…17
Х13Н71М5Б2Т1ЮБ 100…500…900 11,9…12,6…14,5
Х15Н24В4Т 100…200…300…400…500…600…700…800 14,5…15,5…16,3…16,8…17,2…17,3…17,9…18,5
Х15Н24Т2 -203…-173…-73…27 3,6…5,9…14,3…16,4
Х15Н35В2М2ТР 100…400…500…600…700…800 13…15…16…16,2…16,9…16,9
Х15Н35В3ТК4 200…300…400…500…600…700 14,8…15,2…15,7…16,1…16,5…17,1
Х15Н35В5ТР 100…400…500…600…700…800 14,1…15,8…16,2…16,2…16,7…16,9
Х15Н45К28М3Т2Ю3 100…500…900 12,3…14,3…17
Х15Н51К20М5Ю5 100…500…900 11,9…14,3…17,7
Х15Н58М16 100…1000 11,3…15,3
Х15Н70В5М4Ю2ТР 100…200…300…400…500…600…700…800…900 12,2…12,6…13,2…13,6…14,1…14,5…15,1…15,8…16,5
Х15Н70В6М3Т2ЮР 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 12,4…12,8…13,1…13,3…13,6…14…14,6…15,3…16,1…17,4
Х15Н73Т2Ю1Б 300…400…500…600…700…800 13,1…14…14,5…14,9…15,6…16,4
Х15Н73Т3Ю1Б1 100…200…300…400…500…600…700…800…900 13,7…13,9…14,2…14,4…14,6…15…15,4…16,2…16,8
Х16Н38В3Т 100…200…300…400…500…600…700…800…900 13,7…14,5…15,7…16,2…16,3…16,6…17,1…17,1…17,3
Х16Н57М17В4 500…900 13,3…11,8
Х16Н60Ю3 100…200…300…400…500…600…700…800…900 12,3…13,1…13,4…14,2…14,4…14,6…15,1…15,2…15,9
Х16Н80ТБЮ 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 13,3…13,5…13,9…14,2…14,5…14,9…15,5…16,2…16,7…17,8
Х18Н22В2Т2 100…200…300…400…500…600 15,3…16…17…17,1…17,2…17,5
Х18Н67В5М5Т2ЮР 100…200…300…400…500…600…700…800…900 10,4…11,1…11,7…12…12,5…12,8…13,6…13,8…14
Х19Н55К10М10Т2Ю1 100…500…900 14…14,7…16
Х20Н20Б1М3К20 400…500…600…700…800…950 15,7…16,1…16,7…17,2…17,6…17,8
Х20Н54К16Т2Ю1 100…500…900 12,4…14,7…17,4
Х20Н56К18Т2Ю1,5 100…200…300…400…500…600…700…800…900 11,6…12,6…12,7…13,5…13,7…14,2…15…16…17
Х20Н58М10К10 100…500…900 12,5…14,3…16,5
Х20Н59К16Т2Ю1 100…500…900 12,8…15,1…17,9
Х20Н75ТЮ 100…200…300…400…500…600…700…800…900 12,2…13…13,4…13,8…14,1…14,7…15,4…15,5…16
Х20Н77Т2Ю 100…200…300…400…500…600…700…800…900 11,9…12,7…13…13,5…13,7…14…14,5…15,1…15,8
Х20Н80 1000 17,6
Х20Н80Т 100…200…300…400…500…600…700…800…900 11,8…12,9…12,9…14,4…14,8…15,8…16,1…16,5…16,8
Х20Н80Т3 100…200…300…400…500…600…700…800…900 11,9…12,7…13…13,5…13,7…14…14,5…15,1…15,8
Х22Н45М9 100…1000 13,9…16,3
Х22Н47М9 100…500…900 13,8…14,9…16,8
Х25Н20С2 100…600…700…800…900…1000 16,1…17,8…17,8…18,1…18,5…18,8
Х25Н25ТР 100…200…300…400…500…600…700…800…900 13…14,4…15,2…15,7…16,2…16,5…17,3…17,3…17,8
Х26Н20Л 300…400…500…600…700…800 15,5…15,6…15,9…16,2…16,6…17,2
Х26Н36К30МБ 300…400…500…600…700…800…900 13,5…13,9…14,3…14,7…15,1…15,5…16
Х27Н70Ю3 1000 18
ХН30МБЮ -269…-263…-223…-173…20 -0,14…0,2…1,9…8,2…14,5
ХН32Т 100…200…300…400…500…600…700…800 13,7…15,6…17,2…18…18…18,4…18,9…19
ХН35ВТ 100…200…300…400…500…600…700…800 14,8…15,1…15,5…15,9…16,1…16,6…16,9…17,7
ХН35ВТЮ 100…200…300…400…500…600…700…800…900 12,7…14,1…15…15,4…15,8…16…16,6…16,8…18,4
ХН45Ю 100…200…300…400…600…800…900 15,8…15,9…16…16,6…16,6…19…19,7
ХН46Б 100…200…300…400…500…600…700…800 13,3…14,2…16…17,7…17,7…18,5…19,5…19,8
ХН55ВМКЮ 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 11,8…12,2…12,7…13,1…13,4…13,6…14,1…14,8…15,7…17
ХН55ВМТКЮ 100…200…300…400…500…600…700…800…900 10,8…11,7…12,4…12,8…13,4…13,8…14,1…14,5…15,5
ХН55МБЮ от -253 до 27…от -73 до 27…от -13 до 27 10…13,6…14,1
ХН55МБЮ 300…400…500…600…700…800…900 14,1…14,3…14,5…15,1…15,5…16,3…16,3
ХН55МВЮ 100…200…300…400…500…600…800…900 13,4,…14,2…14,9…15,2…15,8…16,2…17,3…18,8
ХН56МВТЮ 100…200…300…400…500…600…700…800…900 11,7…12…12,4…12,7…13…13,5…13,8…14,5…15,2
ХН57МВТЮ 100…200…300…400…500…600…700…800…900 12,6…13,6…14,7…15…15,3…15,8…16,2…17,3…18,2
ХН60В 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 12,7…13,2…13,6…14,1…14,5…15,5…15,7…16…16,2…16,8
ХН60КМВЮБ 100…200…300…400…500…600…700…800…900 11,3…12…12,6…13,2…13,5…13,8…14,4…15,3…16,1
ХН60Ю 100…200…300…400…500…600…700…800…900 12,3…13,1…13,4…14,2…14,2…14,6…15,1…15,2…15,9
ХН62ВМКТЮБ 100…200…300…400…500…600…700…800 13,5…13,5…13,5…13,6…13,6…13,9…14,5…15,6
ХН62МБВЮ 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 12…12,8…13,3…13,5…13,8…14,5…14,8…15,5…16,4…17,3
ХН62МЮК10 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 11,5…12,6…13…13,4…13,7…14…14,3…14,8…15,6…16,9
ХН65ВМТЮ 100…300…400…500…600…700…800…900 11,5…12,3…12,8…13…13,2…14…14,3…15
ХН67ВМТЮ 100…200…300…400…500…600…700…800 12…12,3…13,5…13,6…14,4…14,8…15,2…16,2
ХН70ВМТЮ 100…200…300…400…500…600…700…800…900 12…12,5…13,5…13,9…14,3…14,8…15,8…16,3…16,7
ХН70ВМТЮФ 100…200…300…400…500…600…700…800…900 10,4…11,7…12,4…12,9…13,2…13,6…14…14,5…15
ХН70ВМЮ 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 10,2…11,3…12…12,2…12,4…12,6…13,1…13,2…14…15,1
ХН70ВМЮТ 100…200…300…400…500…600…700…800 12,2…12,7…13,2…13,6…14,1…14,6…15,1…15,8
ХН77ТЮР 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 12,7…12,9…13,3…13,8…14,2…14,6…15,1…15,5…16,2…16,8
ХН78Т 100…200…300…400…500…600…700…800 12,2…13…13,4…13,8…14,1…14,7…15,7…15,5

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.

Коэффициенты линейного расширения марганцевой и хромомарганцевой стали
Марка стали Температура, °С ТКЛР·106 1/град
Сталь 20Г -243…-173…-73…27 0,3…5,8…10…11,9
Сталь 20ГК 100…200…300…400…500…600 10,5…11,8…12,6…13,1…13,7…14
Сталь 50Г 100…200…300…400…500…600 11,6…11,8…12,8…13,8…14,2…14,6
03Х13АГ19 -263…-233…-173…-73…27 0,05…0,4…4…7,4…14,4
03Х13АГ19 100…200…300…400…500…600…700…800 13,9…16,8…18,7…19,4…20,4…21,8…21,8…22,5
07Х13АГ20Н4 -253…-196…20 -0,2…3…15,3
07Х21Г7АН5 -269…-253…-203…-73…27 -0,03…-0,13…3,1…5,8…15,7
10Х14Г14Н4Т -253…-173…-73 0,5…5,1…9,2
10Х14Г14Н4Т 100…200…300…400…500…600…700…800 15,3…15,8…18,9…19,1…19,1…20…20,1…21,1
12Х17Г9АН4 -223…-173…-73…27 3,6…9,1…14,1…14,6
14Г2АФ -269…-253…-173…-73…27 0,035…0,23…9…14,4…15,9
20ХГНР 200…300…400…500…600…700 11,7…12,7…13,5…14…14,3…15,2
25ХГСА 100…200…300…400…500…600…700 13,2…13,9…14…14,3…14,9…14,9…15,1
30Г2 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 11,9…12,7…13,4…13,9…14,3…14,7…15,1…13,6…13,7…14,5
30ХГСА -223…-173…100…200…300…400…500…600 7,6…9,5…12…12,5…12,9…13,2…13,6…13,9
65Г 100…200…300…400…600 11,1…11,9…12,9…13,5…14,6
Г13 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 18…19,4…20,7…21,7…20,8…19,9…20,5…21,9…23,5…23,2
Х12Г20Ф 100…200…300…400…500…600…700 15,4…16,9…17,5…18,2…18,9…19,7…20,5
Х14Г14Н3Т 100…200…300…400…500…600…700 16…16,8…17,6…18,3…19…19,5…20,1
Х15Г21Т 100…200…300…400…500…600…700…800 15,3…16,6…17,8…18,9…19,6…20,3…20,9…21,5

Хромомолибденовые стали

Хромомолибденовые стали по сравнению с другими типами имеют относительно невысокие значения ТКЛР. Коэффициенты линейного расширения стали этого типа имеют величину 9,7…15,5·10-6 град-1 при температурах до 1000°С.

Коэффициенты линейного расширения хромомолибденовой стали
Марка стали Температура, °С ТКЛР·106 1/град
Сталь 12ХМ, 12МХ 100…200…300…400…500…600…700 11,2…12,5…12,7…12,9…13,2…13,5…13,8
Сталь 15ХМ 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 12,2…13…13,3…13,7…14…14,3…14,5…13,4…11,2…12,5
Сталь 15М, 16М, 20М 100…200…300…400…500…600 12…12,6…13,2…13,7…14,2…14,7
Сталь 20ХМ 100…200…300…400…500…600 11,8…12,5…13…13,6…14…14,3
1Х2М 100…200…300…400…500…600 12,1…12,3…12,8…13,2…13,8…14
1Х13М2С1 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 10,2…10,8…11,3…11,7…12…12,4…12,6…13…13…13,6
1Х13М2ФБР 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 9,7…10,6…11,5…11,6…11,8…12,2…12,2…12,6…12,4…12,6
10Х7МВФБР 100…200…300…400…500…600…700 10,3…11,6…12,4…12,8…13,3…13,6…13,4
12Х12МВФБ 100…200…300…400…500…600…700…800…900 10,3…11,6…11,6…11,6…13,9…12,7…15…10,5…13,9
12Х12МВФБР 100…200…300…400…500…600…700…800…900 11,2…11,2…11,4…11,8…12…12,2…12,2…12,7…11,6
12Х13М2С2 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 10,5…11,2…12…12,3…12,5…12,8…13…13,5…14,1…13,9
12Х1МФ 100…200…300…400…500…600…700…800…900 12,4…13…13,6…14…14,4…14,7…14,9…14,8…12
12Х2МБ, 1Х2МФБ 100…200…300…400…500…600 12,3…12,4…12,6…12,6…13,3…13,5
12Х2МФСР 100…200…300…400…500…600…700…800…900 11,9…12,9…13,6…14…14,4…14,8…15,2…15,5…12,4
15Х11МФ 100…200…300…400…500…600…700…800 10,3…10,6…10,8…11,3…11,7…12…12,2…12,4
15Х1М1Ф 100…200…300…400…500…600 11,2…11,7…12,5…13…13,5…13,7
15Х1М1ФК1Р 100…200…300…400…500…600…700 12,1…12,5…13,1…13,8…14,6…14,9…14,6
15Х2М2ФБС 100…200…300…400…500…600…700…800…900 11,5…12,3…12,9…13,4…13,8…14,3…14,6…14,9…13
15Х5М 100…200…300…400…500…600 11,3…11,6…11,9…12,2…12,3…12,5
18Х11МФБ 100…200…300…400…500…600…700…800 10,3…10,6…10,8…11,3…11,7…11,8…12…12,4
20Х1М1Ф 100…200…300…400…500…600…700…800…900 12…12,4…12,9…13,2…13,5…13,8…13,9…14,3…12,7
20Х1М1Ф1ТР 200…300…400…500…600 12…12,3…12,9…13…13,6
20ХМЛ 100…200…300…400…500…600 10,9…12,4…12,8…13,1…13,6…13,9
20ХМФЛ 100…200…300…400…500…600 10…11,9…12,9…13,1…13,5…13,8
25Х1М1Ф 100…200…300…400…500…600…700 10,9…12…12,7…13,7…13,7…13,8…14
25Х1МФ 100…200…300…400…500…600 11,3…11,7…12,8…13,2…14,2…14,4
25Х2М1Ф 100…200…300…400…500…600 12,5…12,9…13,3…13,7…14…14,7
30ХМ, 30ХМА 100…200…300…400…500 11,6…12,5…13,2…13,8…14,3
34ХМ, 35ХМ 100…200…300…400…500…600 12,3…12,6…13,3…13,9…14,3…14,6
35ХМФА 100…200…300…400…500…600…700 11,8…12,5…12,7…13…13,4…13,7…14
38ХМЮА 100…200…300…400…500…600 12,3…13,1…13,3…13,5…13,5…13,8
Х3МВФБ 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 10,6…11,5…12,3…12,7…13,1…13,3…13,4…13,1…11,5…10,4

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.

Коэффициенты линейного расширения хромовольфрамовой и хромованадиевой стали
Марка стали Температура, °С ТКЛР·106 1/град
Хромовольфрамовые стали
15Х12ВНМФ 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 10…10,5…10,7…11…11,2…11,5…11,6…11,8…10,7…11,7
18Х12ВМБФР 100…200…300…400…500…600…700…800 11,5…11,1…11,4…11,8…12…12,5…12,7…11,6
20Х3ВМФ 400…500…600 12,3…12,8…13,8
28ХВФЦ 100…200…300…400…500 11,8…12,1…12,8…12,9…13,2
38ХВФЮА 100…200…300…400…500…600…700…800…900 12,3…12,9…13,1…13,4…13,8…14,1…14,5…14,1…11,6
3ХВ8Ф 100 11,2
4Х4ВМФС 100 11,4
4Х4ВМФСШ 100 11,6
Х11В2НМФ 100…200…300…400…500…600 10,5…11,2…11,9…12,6…12,8…13,1
Х12В2МФ 100…600 10,8…13,5
Хромованадиевые стали
12Х2ФБ 100…200…300…400…500…600…700 11,5…12,2…12,4…12,9…13,2…13,4…13,5
15ХФ 100…200…300…400…500…600…700 11,9…12,4…13,1…13,7…14,2…14,5…14,9
40ХФА 100…300…600 11…12,9…14,5
50ХФА 100…200…300…400…500…600 11,8…12,4…13,1…13,6…13,9…14,1
70Х4Ф1В18 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 11,3…11,7…12…12,2…12,4…12,6…12,8…12,9…11,4…12,5

Хромокобальтовые стали и сплавы

Хромокобальтовые стали имеют температурный коэффициент линейного расширения 12…17,7·10-6 град-1 в условиях до 300°С и 15,5…17,8·10-6 град-1 при высоких температурах. Следует особо отметить сталь 40К44Х20Н20М4В4Б4, средний коэффициент расширения которой практически не меняется в диапазоне от 300 до 1000°С.

Коэффициенты линейного расширения хромокобальтовой стали
Марка стали Температура, °С ТКЛР·106 1/град
Сталь 15К, 20К 200…300…400…500…600 12…12,8…13,2…13,5…13,9
Сталь 22К, 25К 200…300…400…500 12,2…13…13,3…13,9
03Х9К14Н6М3Д -264…-253…-203…-163…27 -0,08…0,3…4,4…7,4…13,2
12К51Х20Н10В15 300…500…600…700…800 13,7…14,7…15,3…15,9…16,3
15К20Х20Н20М3В2Б 300…400…500…600…700…800 15,6…16…16,3…16,7…17,1…17,6
25К65Х25Н2М5 300…400…500…600…700 14,1…14,3…14,6…14,9…15,4
40К19Х14Н20М4В4Б4 300…400…500…600…700…800 14,3…14,5…14,8…15,1…15,4…15,8
40К20Х20Н20М4В4Б4 300…400…500…600…700…800…900 15,2…15,3…15,4…15,5…15,7…16,1…16,7
40К30Х20Н20М8В4 300…400…500…600…700…800…900 13,7…14,2…14,7…15,1…15,5…16…16,6
40К44Х19Н10В15 300…400…500…600…700…800…900 14,5…14,7…14,9…15,3…15,7…16,3…16,9
40К44Х20Н20М4В4Б4 300…400…500…600…700…800…900 17,7…17,6…17,6…17,6…17,6…17,7…17,8
40К51Х24Н16М6 300…400…500…600…700…800…900 13,9…14,1…14,2…14,4…14,7…15,1…15,5
40К55Х25Н10В8 300…400…500…600…700…800…900 14,1…14,4…14,9…15,5…16,4…16,7…16,8
40К65Х23Н2В6 300…400…500…600…700…800 13,7…14,2…14,6…15,1…15,7…16,3
75К41Х23Н20В12 300…400…500…600…700…800 14,2…14,3…14,6…14,9…15,3…15,9
125К65Х27В4С3 300…400…500…600…700…800 14,5…14,7…14,9…15,3…15,7…16,3
В3К стеллит 600…1000 14…16

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.

Коэффициенты линейного расширения кремнистых, титановых и других сталей и сплавов
Марка стали Температура, °С ТКЛР·106 1/град
Кремнистые стали
15ХСМБ 100…200…300…400…500…600 10,1…11,7…12,2…12,6…14…13,7
15ХСМФ 100…200…300…400…500…600 11,8…12,1…12,4…12,6…12,9…13,1
30ХС, 37ХС, 40ХС 100…200…300…400…500…600 11,7…12,7…13,4…14…14,4…14,5
50С2Г 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 11,2…12,2…12,9…13,4…13,7…14,1…14,4…13,6…13,7…14,5
60С2А 100…200…400…500 12…12,8…13,5…13,4
СХ6М 100…500…600…700 11…12…12,2…12,4
Титановые и другие стали и сплавы
15Х25Т 200…300…400…500…600…700…800…900…1000 10…10,6…10,8…11,3…11,5…11,6…11,6…12,2…12,2
48ТС-1, 48ТС-2, 48ТС-3 27-300 11,9-12,6
ХВГ 100…200…300…400…500…600 11…12…13…13,5…14…14,5
Э (Армко) 200…300…400…500 11,7…13…13,7…14,2
Э1 100…200…300…400…500…600…700 10,8…12,6…13,8…14,6…14,8…14,3…14,3
Э14 200…300…400…500…600…700 11,7…12,7…13,7…14,7…15,6…15,4
Э16 100…200…300…400…500…600…700 7…10,7…13,1…14,3…14,6…14,3…13,2
Э5 100…200…300…400…500…600…700 10,6…11,8…13…14…14,7…15,3…15,6

Источники:

  1. Новицкий Л.А. Теплофизические свойства материалов при низких температурах.
  2. Физические свойства сталей и сплавов, применяемых в энергетике. Справочник. Под ред. Неймарка Б.Е. М.-Л.: Энергия, 1967.
  3. Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976.
  4. Кузьминов Ю.С. Сегнетоэлектрические кристаллы для управления лазерным излучением. М.: Наука, 1982.
  5. Солнцев Ю.Н., Степанов Г.А. Материалы в криогенной технике. Справочник. Л.: Машиностроение, 1982.
  6. Приданцев М.В. и др. Конструкционные стали. Справочник. М.: Металлургия, 1980.
  7. Ульянин Е.А., Сорокина Н.А. Стали и сплавы в криогенной технике. Справочник. М.: Металлургия, 1984.
Читайте также

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

code

Подписаться, не комментируяВсе комментарии модерируются. Спам будет удален!