热膨胀仪在钢铁材料研究中的应用原理

 　　热膨胀是表征材料物理性能的重要特征量。了解和研究材料的热膨胀性能是工程设计、材料研究及其应用领域中*的部分。近几年，世界各国对材料的热膨胀测试方法进行了大量研究(如瞬态法、干涉法和顶杆法等)，并设计了大量测量装置(如激光干涉膨胀仪、顶杆膨胀仪、衍射膨胀装置和显微膨胀装置等)。

　　目前，热膨胀仪已广泛应用到金属、耐火材料、玻璃和陶瓷等各个领域。本文就来看下热膨胀仪在钢铁材料研究中的具体应用。

　　热膨胀原理

　　物质的热膨胀是基于构成物质的质点问的平均距离随温度的升高而增大的一种现象。测量物体的体积或长度随温度变化的方法称为热膨胀法。这里主要介绍热膨胀法测定钢临界相变点及其热膨胀系数的原理。

　　钢的临界相变点测定原理

　　钢铁是一种具有多型相变的金属，其高温组织(奥氏体)及其转变产物(铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体)具有不同的体积密度。所以，当钢铁试样在加热或冷却时，由于其相变引起的体积效应叠加在膨胀曲线上，破坏了膨胀量与温度间的线性关系，从而可根据膨胀曲线上的变化点来确定相变温度，该变化点即为钢的固态临界相变点钔。

　　热膨胀系数测定原理

　　采用步进式变温方式或缓慢恒速变温方式温度进行控制，采用推杆式熔融石英或高纯度氧化铝的膨胀仪检测固体试样相对于其载体的长度变化，zui后通过热膨胀系数的定义来计算瞬时和平均热膨胀系数。