材料熱物性是材料最基本的性能之一，是掌握和調控生產中材料熱變形規律的重要依據，材料熱物性包括熱膨脹系數、密度、導溫系數、比熱容、熱發射率、熱吸收率、黏度等。材料熱膨脹系數是按各國標準確定的圓柱體試樣在一定溫度變化范圍測出其熱變形量后，通過計算獲得的系數。許孫曲等根據金屬鍵能提出了金屬線熱膨脹系數；靳星等利用金屬熱變形增量形式定義了熱膨脹系數，并通過試驗測得不同材料的熱膨脹系數。但是以上研究沒有對熱膨脹系數的機制進行深入研究，沒有對材料線性熱膨脹與溫度的關系進行深入地分析。

北京科技大學的學者采用NetzschDIL402C熱膨脹分析儀研究了GCr15鋼在200～1000℃溫度范圍內的熱膨脹規律，通過取樣、制樣、試驗測量得到試驗數據，采用微分法進行數據運算與處理，得到瞬時熱膨脹系數并發現一定規律。研究結果表明，同一鋼種鑄坯在不同的凝固組織取樣，其熱膨脹系數無明顯區別；GCr15鋼的瞬時熱膨脹系數在1.5×10-5～8.0×10-5之間，且在奧氏體轉變點溫度前后分別與溫度呈三次方關系，符合Grüuneisen關系式和Debye模型的規律。

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