Fórmulas de expansão de metal: insights e coeficientes de especialistas

17. Mai 2024 Roberto Magalhães

1. Tabela de Coeficientes de Expansão Térmica em Materiais Metálicos

Material	Coeficiente de expansão térmica	Comprimento	Temperatura		Variação
Material	*10-6/℃	Comprimento	Temperatura		Variação
Aço suave	11.7	100	100	0,000001	0,117
NAK80	12,5	100	200	0,000001	0,25
SKD61	10.8	100	300	0,000001	0,324
SKH51	10.1	100	400	0,000001	0,404
Liga Dura V40	6	100	500	0,000001	0,3
SUS440C	10.2	100	100	0,000001	0,102
Aço isento de oxigênio C1020	17.6	100	500	0,000001	0,88
6/4 Latão C2801	20,8	100	600	0,000001	1.248
Berílio Cobre C1720	17.1	100	700	0,000001	1.197
Alumínio A1100	23,6	100	475	0,000001	0,30267
Alumínio Duro A7075	23,6	100	500	0,000001	1.18
Liga de alumínio	23,8	100	350	0,000001	0,833
Alumínio Puro	23	100	350	0,000001	0,805
Titânio	8.4	100	500	0,000001
Ferro fundido cinzento	9	100	350	0,000001	0,315
Ferro Fundido Geral	10,5	100	50	0,000001	0,0525
Ferro fundido	10,5	100	50	0,000001	0,0525
Aço Carbono Geral	11,5	100	200	0,000001	0,23
Aço Inoxidável Martensítico	1.01	100	200	0,000001	0,0202
Aço Inoxidável Austenítico	1.6	100	200	0,000001	0,032
Aço inoxidável	14.4-16	100	200	0,000001	#VALOR!
Aço Cromo	11,5	1000	20	0,000001	0,23
Aço Níquel	14	100	200	0,000001	0,28
Cobre	18,5	100	200	0,000001	0,37
Bronze	17,5	100	200	0,000001	0,35
Latão	18.4	100	200	0,000001	0,368
Bronze Fósforo	15.2	100	200	0,000001	0,304
Cromo	6.2	100	200	0,000001	0,124
Liderar	29,3	100	200	0,000001	0,586
Lata	26,7	100	200	0,000001	0,534
Zinco	36	100	200	0,000001	0,72
Magnésio	26	100	200	0,000001	0,52
Tungstênio	4,5	100	200	0,000001	0,09
Titânio	10.8	100	200	0,000001	0,216
Níquel	13	100	200	0,000001	0,26
Cádmio	41	100	200	0,000001
Manganês	23	100	200	0,000001	0,46
Berílio	12.3	100	200	0,000001	0,246
Germânio	6	100	200	0,000001	0,12
Irídio	6,5	100	200	0,000001	0,13
Molibdênio	5.2	100	200	0,000001	0,104
Platina	9	100	200	0,000001	0,18
Prata	19,5	100	200	0,000001	0,39
Ouro	14.2	100	200	0,000001	0,284
Vidro da janela	7.6	100	200	0,000001	0,152
Vidro Industrial	4,5	100	200	0,000001	0,09
Vidro comum	7.1	100	200	0,000001	0,112
Vidro pirex	3,25	100	200	0,000001	0,065
Vidro Cerâmico	<0,1	100	200	0,000001	#VALOR!
Porcelana	3	100	200	0,000001	0,06
Tijolo	5	100	200	0,000001	0,1
Vergalhão	1.2	100	200	0,000001	0,024
Concreto	1,0-1,5	100	200	0,000001	#VALOR!
Cimento	6,0-14	100	200	0,000001	#VALOR!
Granito	3	100	200	0,000001	0,06
Grafite	2	100	200	0,000001	0,04
Nylon	120	100	200	0,000001	2.4
Polimetilmetacrilato (PMMA)	85	100	200	0,000001	1.7
Cloreto de polivinila (PVC)	80	100	200	0,000001	1.6
Fibra de carbono (HM 35 pol. Longitudinal)	-0,5	100	200	0,000001	-0,01
Madeira	8	100	200	0,000001	0,16
Sal de mesa	40	100	200	0,000001	0,8
Gelo, 0℃	51	100	200	0,000001	1.02

2. Método de Cálculo para Mudança Dimensional Causada por Expansão Térmica

Exemplo usando material: SKD61

Dado:

Diâmetro (d) = 2 mm
Comprimento (L) = 100 mm
Aumento de temperatura = 100°C

A mudança dimensional δ pode ser calculada da seguinte forma:

δ = Coeficiente de expansão térmica * Comprimento * Mudança de temperatura

Usando os valores fornecidos:

δ = 10,8 × 10^-6 /°C * 100 mm * 100°C= 0,108 mm

Portanto, a alteração dimensional (δ) causada pela expansão térmica da haste SKD61, com diâmetro de 2 mm e comprimento de 100 mm, quando a temperatura aumenta 100°C, é de 0,108 mm.

3. Coeficiente de Expansão Térmica Linear

Nomes metálicos	Símbolos de Elementos	Coeficiente de Expansão Térmica Linear
Berílio	Ser	12.3
Antimônio	Sb	10,5
Cobre	Cu	17,5
Cromo	Cr	6.2
Germânio	Ge	6,0
Irídio	Ir	6,5
Manganês	Mn	23,0
Níquel	Não	13,0
Prata	Ag	19,5
Alumínio	Al	23.2
Liderar	Pb	29,3
Cádmio	Cd	41,0
Ferro	Fé	12.2
Ouro	Au	14.2
Magnésio	mg	26,0
Molibdênio	Mo	5.2
Platina	Ponto	9,0
Lata	Sn	2,0