從彈性模量的物理本質理解,隨溫度升高,原子間距增大,相互作用力(結合力)減小,金屬的彈性模量將降低,見下圖1。
圖1 金屬彈性模量E與T/TM關系
E0 – 0K的彈性模量;TM– 熔點溫度
一般用彈性模量溫度系數β表示彈性隨溫度T的變化:
不同材料的彈性模量溫度系數是不同的,低熔點的輕金屬和合金的β較大,即彈性模量隨溫度升高而下降的幅度大。高熔點的耐熱金屬及其碳化物和耐熱合金的β較低,彈性模量隨溫度升高下降幅度小。例如,鎂合金MB3由室溫到300℃彈性模量下降17%,鋁合金LY12在這個溫度范圍內下降11%;耐熱鎳基合金B-1900和鈷基合金X-40在這個溫度范圍內分別只下降3.6%和8.3%;對于難熔碳化物只下降2%。應注意到溫度升到高溫后,溫度對彈性模量的影響急劇增加,原因是金屬變形引起彈性模量大幅下降。因此在計算彈性模量時,必須考慮零件所承受的載荷及服役條件造成的塑性變形對彈性模量下降的影響。