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金属の熱膨張率と熱変形についての質問
- 鉄とＳＵＳの熱膨張率は同じ位だと思いますが、鉄の方が変形しやすい印象があります。
- ３００°では変形しない鉄の種類はあるのでしょうか？鋳鉄以外でお願いします。
- ＳＵＳの方が熱変形には適しているのでしょうか？
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熱膨張率での変形は、例えばコピーを取る時に、拡大や縮小をさせる 数学で云う形状の相似の様な変形です。 また、外力による変形は、許容応力や降伏点（耐力）で表されます。 詳細は以下のURLで確認願います。 http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/design/ch02/ch02_01.html その他にも、最下段のNEXT等を操作しますと、たの項目も確認できます。
鉄とＳＵＳは熱膨張率はほぼ同じ，熱伝導率は約2/3です。そのためＳＵＳの 方が熱が伝わりにくく，鉄の方が早く熱変形が現れやすいので，鉄の方が変 形し易い印象があるのだと思います。融点はＳＵＳ系のほうがやや高く，耐 熱性が高いと言えます。下記サイトの「データベース」「金属の物理特性」 を選択してごらん下さい。
- 参考URL：
- http://www.jng.co.jp/
まずＳＵＳにも色々種類があって、ＳＵＳ３系のほとんどはオーステナイト 系で線膨張係数がＳＳ等の一般鋼材より大きいです。（1.３倍くらい） ですので、熱による伸びに関してはＳＵＳの方が大きいです。 融点も80℃くらいＳＵＳが低いです。 熱変形は通常溶接を行ったりするとＳＵＳの方がひずみが大きくでたりし ます。 熱に強いイメージは耐食性に多分に影響されているところがあります。 熱劣化は一般鋼材の方が酸化の進みが早いので、高温部材ではＳＵＳを 使用しているところが多いです。（ＳＵＳが熱による腐食劣化が少ない 所によります） 熱により変形しやすいしにくいについては、熱伝導率と放熱の関係や形 状（厚さの厚い薄いが極端な部分があるなど）によってかなり左右され ます、ご質問の内容だと用途とシチュエーションが分からないので正確 なところを回答しにくいです。変形しないことは物理の法則上ははあり えないので、変形を吸収できるように形状、もしくは固定方法を変える 方が建設的かと思います。 価格度外視であれば、キュリー点が３００℃以上で低膨張性質が維持で きているスーパーインバー材、コバールから適当なものを選択するなど ありますが、加工が大変なのでお勧めしにくいです。
使用目的によって変わります。熱伝導率は鉄の方が上ですし、逆に耐熱性は ステンレスの方が上となります。
