Współczynniki materiałowe i tarcia
Gęstość, rozszerzalność cieplna α, rezystywność ρ z jej współczynnikiem temperaturowym oraz współczynniki tarcia dla typowych materiałów i par.
Źródło: PN-EN 10088-1, IEC 60028, IEC 60889, PN-EN 1991-1-1, PN-EN 1992-1-1, karty materiałowe producentów; tarcie — wartości typowe z poradników
38 z tablicy
Gęstość, rozszerzalność i rezystywność
| Materiał | Gęstość [kg/m³] | α [10⁻⁶/K] | ρ₂₀ [Ω·mm²/m] | γ [MS/m] | α₂₀ [10⁻³/K] |
|---|---|---|---|---|---|
| Stal i żeliwo | |||||
| Stal węglowa i niskostopowaS235, S355, C45, 42CrMo4 | 7850 | 12 | 0,14–0,18 | 5,56–7,14 | — |
| Stal nierdzewna austenityczna1.4301 (304), 1.4404 (316L)Rozszerza się o około 40 % bardziej niż stal węglowa — liczy się przy łączeniu obu. | 7900 | 16,5 | 0,73 | 1,37 | — |
| Żeliwo szareEN-GJL-250 | 7200 | 10,5 | — | — | — |
| InwarFeNi36Prawie nie zmienia wymiarów do ok. 100 °C — wzorce, przyrządy pomiarowe. | 8100 | 1,2 | — | — | — |
| Metale nieżelazne | |||||
| MiedźCu-ETP, przewodyWzorzec IACS: 1/58 Ω·mm²/m odpowiada 100 % przewodności. | 8930 | 16,5 | 0,01724 | 58 | 3,93 |
| Aluminium przewodoweEN AW-1350 | 2700 | 23 | 0,02826 | 35,4 | 4,03 |
| Stopy aluminium do obróbki plastycznejEN AW-6082, 6060, 5754 | 2700 | 23 | — | — | — |
| MosiądzCuZn37, CuZn39Pb3 | 8440 | 19 | 0,06–0,07 | 14,3–16,7 | — |
| Brąz cynowyCuSn8, CuSn12 | 8800 | 18 | — | — | — |
| Stop tytanuTi-6Al-4V (Grade 5) | 4430 | 8,6 | 1,7–1,8 | 0,556–0,588 | — |
| NikielNi 99,2 | 8900 | 13,3 | 0,0693 | 14,4 | — |
| Cynkpowłoki, odlewy ZnAl | 7140 | 30 | 0,059 | 16,9 | — |
| CynaSn, spoiwa lutownicze | 7290 | 22 | 0,11–0,115 | 8,7–9,09 | — |
| OłówPb | 11 340 | 29 | 0,206–0,22 | 4,55–4,85 | — |
| SrebroAg, stykiNajmniejsza rezystywność ze wszystkich metali. | 10 490 | 19 | 0,0159 | 62,9 | 3,8 |
| ZłotoAu, pokrycia styków | 19 300 | 14,2 | 0,0244 | 41 | 3,4 |
| WolframW, elektrody TIG, żarniki | 19 250 | 4,5 | 0,053–0,056 | 17,9–18,9 | 4,5 |
| Stopy oporowe | |||||
| KonstantanCuNi44Rezystancja prawie nie zależy od temperatury — rezystory precyzyjne, tensometry, termopary J i T. | 8900 | — | 0,49 | 2,04 | — |
| NichromNiCr 80/20 | 8300 | — | 1,09 | 0,917 | — |
| Kanthal (FeCrAl)Kanthal A-1 | 7100 | — | 1,45 | 0,69 | — |
| Tworzywa sztuczne | |||||
| PoliamidPA6Chłonie wilgoć i pęcznieje — wymiary zmieniają się także bez zmiany temperatury. | 1130 | 80 | — | — | — |
| PolioksymetylenPOM-C, POM-H | 1410 | 110 | — | — | — |
| PolitetrafluoroetylenPTFE | 2170 | 130 | — | — | — |
| Szkło i beton | |||||
| Szkło sodowo-wapnioweszyby, szkło okienne | 2500 | 9 | — | — | — |
| Szkło borokrzemowe3.3, szkło laboratoryjne | 2230 | 3,3 | — | — | — |
| Beton zwykłyC20/25…C50/60Gęstość i α według Eurokodów; ze zbrojeniem przyjmuje się 2500 kg/m³. | 2400 | 10 | — | — | — |
α — średni współczynnik rozszerzalności liniowej w zakresie 20–100 °C: pręt stalowy 1 m wydłuża się o 0,012 mm na każdy stopień. ρ₂₀ — rezystywność w 20 °C; liczbowo równa µΩ·m. γ = 1/ρ₂₀, liczona z rezystywności. α₂₀ — o ile rośnie rezystancja na każdy stopień, w tysięcznych: miedź nagrzana o 50 °C ma rezystancję większą o około 20 %.
Wartości typowe. Dla stopów zależą od gatunku i stanu obróbki — tam podajemy zakres, a do obliczeń odpowiedzialnych bierz wartość z karty materiałowej. Kreska oznacza wielkość, której nie podajemy, bo nie da się jej podać jedną liczbą albo dla materiału nie ma znaczenia.
Współczynniki tarcia
| Para materiałów | Warunki | μs spoczynkowy | μk ruchowy |
|---|---|---|---|
| Stal / stalPowierzchnie czyste i odtłuszczone. Para skłonna do zacierania — w ruchu nie pracuje bez smaru. | sucho | 0,5–0,8 | 0,4–0,6 |
| Stal / stal | smarowane | 0,1–0,2 | 0,05–0,12 |
| Stal / żeliwo | sucho | 0,2–0,4 | 0,15–0,25 |
| Stal / żeliwoProwadnice obrabiarek — grafit w żeliwie działa jak dodatkowy smar. | smarowane | 0,1–0,2 | 0,05–0,15 |
| Stal / brąz | sucho | — | 0,15–0,2 |
| Stal / brązŁożyska ślizgowe i nakrętki śrub pociągowych przy tarciu granicznym. | smarowane | 0,1–0,16 | 0,05–0,1 |
| Stal / PTFETarcie spoczynkowe bliskie ruchowemu — brak drgań ciernych przy ruszaniu. | sucho | 0,04–0,1 | 0,04–0,1 |
| Okładzina cierna organiczna / stal lub żeliwoSprzęgła i hamulce suche. Dokładną wartość podaje producent okładziny. | sucho | — | 0,3–0,4 |
| Okładzina cierna organiczna / stalSprzęgła mokre pracujące w oleju. | w oleju | — | 0,08–0,12 |
| Opona / asfalt suchyμs — przyczepność szczytowa koła toczącego się, μk — koło zablokowane. | sucho | 0,7–0,9 | 0,6–0,8 |
| Opona / asfalt mokryWoda działa jak smar; przy aquaplaningu przyczepność spada praktycznie do zera. | mokro | 0,4–0,6 | 0,3–0,5 |
| Drewno / drewno | sucho | 0,25–0,5 | 0,2–0,4 |
Współczynników tarcia nie normalizuje żadna norma — to zakresy z poradników, a ta sama para materiałów potrafi różnić się dwukrotnie zależnie od chropowatości, tlenków, wilgoci i prędkości. Do obliczeń przenoszenia siły tarciem (sprzęgło, połączenie wciskowe) bierz dolną granicę zakresu, do oporów ruchu — górną.