Удельная плотность стали

Удельный вес стали: характеристика физической величины, ее значения для разных видов сплава

Сталь — деформируемый сплав небольшого количества углерода (менее 2%) с железом и другими химическими элементами. Это широко распространённый материал, используемый практически во всех промышленных отраслях. Удельный вес стали обусловлен ее типом, который формируется согласно назначению и химическим составляющим металлического сплава.

Классификация и свойства сталей

Сталь имеет множество свойств, так как является конструкционным материалом. Основным из них является прочность: сплав способен переносить достаточную напряженность в условиях эксплуатации. Среди прочих характеристик выделяют:

• пластичность — устойчивость к немалым деформациям без деструкции при изготовлении конструкций и в точках перегруженности при их эксплуатировании;
• вязкость — способность вбирать усилия наружных силовых воздействий, препятствуя расширению разрывов;
• трещиностойкость;
• твердость;
• упругость;
• хладостойкость;
• жаропрочность.

Классифицируют стали по их микроструктуре, содержанию химических элементов, типу и методу изготовления, области применения. Каждая классификация включает в себя множество моментов, характеризующих этот материал.

Химический состав

По химической совокупности сплавы делятся на углеродистые и легированные. Первые классифицируются в соответствии с содержащимся процентом углерода:

• малоуглеродистые — до 0,3%;
• среднеуглеродистые — 0,3−0,7%;
• высокоуглеродистые — от 0,7%.

Технологические параметры металла совершенствуются путем легирования. Сплавы, которые, помимо естественных ферропримесей, содержат внедренные с определенной целью элементы, называются легированными. Обычно сталь обогащается такими химическими элементами:

• молибденом;
• вольфрамом;
• хромом;
• алюминием;
• никелем;
• барием;
• ванадием;
• таллием;
• марганцем;
• кремнием.

Более весомое улучшение свойств сплава достигается при комплексном подходе к легированию. Легированные сплавы классифицируются по своей химической структуре. В зависимости от процентного содержания добавленных элементов выделяются следующие составы:

• низколегированные — до 2,5%;
• среднелегированные — 2,5−10%;
• высоколегированные — от 10%.

Структурные особенности

В соответствии с микроструктурой сплавы и стали, получающиеся при отжиге, разделяются на карбидные или ледебуритные, ферритные, заэвтектоидные, доэвтектоидные, аустенитные. В нормальных условиях производятся перлитные, мартенситные, аустенитные.

Перлитные представлены углеродистыми и легированными образцами с небольшим значением легирующих долей, мартенситные — с уже более высоким содержанием подобных компонентов. Самый высокий процент дополнительных составляющих — у аустенитных сталей.

примесей

По качеству, а именно по технологии разработки и наличию добавок, металлы распределяются по четырем категориям. Существуют стали рядового (обычного) качества, качественные, высококачественные, особовысококачественные:

• Сплавы обыкновенного качества выплавляются в конвертерах с использованием кислорода или огромных мартеновских печах и, согласно химической структуре, относятся к среднеуглеродистым с содержанием углерода до 0,6%. Рядовое качество изготовления относит сплавы в разряд дешевых материалов с низкими показателями механических характеристик, по сравнению с другими категориями. Наличие серы — до 0,06%, фосфора — до 0,07%. Известные следующие марки подобной стали: Ст5кп, СтО.
• Стали качественные выплавляют по аналогии в конвертерах или печах, но с соблюдением более жестких требований к структуре шихты, способам плавления и разливки. По химическому составу выделяются углеродистые или легированные материалы. Сера содержится в количестве не более 0,04%, фосфор — до 0,03%. Известные марки — 20кп, 08кп.
• Высококачественный класс сталей поддается процессу переплавки, главным образом в электрических печах с электрошлаковым переплавом или иными технологическими приемами, обеспечивающими высокую чистоту. неметаллических добавок представлено наличием серы в объёме до 0,04%, фосфора — до 0,03%, а также отсутствием газовых примесей. За счёт этого повышаются механические показатели. Распространённые марки — 15Х2МА, 20А.
• Особовысококачественные сплавы, благодаря электрошлаковой переплавке, эффективно очищаются от оксидов и сульфидов. Такая категория стали выплавляется лишь легированной. Производится она с помощью электрических печей методами электрометаллургии. серы — менее 0,01%, фосфора — 0,025%. Известные марки — 20ХГНТР-Ш, 18ХГ-Ш.

Разделение по применению

Поскольку себестоимость стали отличается относительно небольшими показателями, а масштабы изготовления, напротив, доходят до очень крупных значений, сфера применения материала обширна и многообразна. По применению стали и их сплавы подразделяют на конструкционные, инструментальные, стали со специальными физическими и химическими характеристиками. Конструкционные стали делятся на такие виды.

• Строительные — низколегированные и углеродистые, обычного качества. Одно из главных технических свойств — высокая свариваемость. Марки: С390К, С440Д, С255.
• Стали для холодной штамповки — качественные низкоуглеродистые марки 08кп, 08Ю в виде листового проката.
• Шарикоподшипниковые — высокоуглеродистые марки стали с добавлением хрома, имеют высокопрочные и износоустойчивые характеристики (ШХ15, ШХ9).
• Улучшаемые стали — со средним содержанием углерода (марки — 35, 45, 50), хромистые (40Х, 50Х), хромистые с бором (ЗОХРА), кремнием и марганцем, никелем, никелем и молибденом. С помощью термической закалки и высокого отпуска повышаются механические характеристики сплавов.
• Автоматные — сплавы с добавлением серы, теллура, селена и свинца, что приводит к созданию хрупкой микростружки и сокращает трение резца и металлической стружки. Находят применение при массовом изготовлении шпилек, гаек, винтов на автоматических металлообрабатывающих станках. Марки стали: А12, А20, А40Г, АС11.
• Цементируемые — малоуглеродистые (15, 25) и легированные сплавы (15Х, 15ХФ, 20ХН, 12ХНЗА). Применяются для производства деталей, подверженных поверхностному перенапряжению и переносящих динамические допнагрузки.
• Высокопрочные — среднеуглеродистые легированные стали (3ОХГСН2А, ОЗН18К9М5Т, 04ХИН9М2Д2ТЮ), которые посредством подбора химической структуры и термообработки обладают пределом прочности, в 2 раза превышающим этот показатель у простых конструкционных.
• Пружинно-рессорные — это углеродистые стали марок 65, 70 и сплавы, легированные кремнием, хромом, вольфрамом, марганцем, ванадием и бором, что способствует повышению их предела упругости (50ХГС, 60С2, 60С2ХФА, 55ХГР). Обладают длительной упругостью и способностью к сопротивлению деформации и усталости.
• Износостойкие — используются в производстве деталей, эксплуатируемых в среде абразивных соприкосновений, высокого давления и столкновений (110Г13Л).
• Жаропрочные, жаростойкие — стали с малым количеством углерода (0,1−0,45%), а также легированные кремнием, хромом, никелем, кобальтом и другими компонентами. В обязательном порядке в структуре сплава содержатся марганец и никель, последний гарантирует необходимое увеличение предела долгосрочной коррозийной прочности при небольшом повышении предела текучести и краткосрочного противодействия. Находят применение в производстве клапанных, газотурбинных и паротурбинных звеньев различных механизмов, труб.

Согласно применению, инструментальные сплавы подразделяют на сплавы для режущего и измерительного инструмента, штамповые. При производстве резального инструмента прибегают к использованию углеродистых, инструментальных, легированных, быстрорежущих сплавов.

Наличие углерода в углеродистых инструментальных сплавах — 0,65−1,32%, распространенные марки — У7, У13, У7А, У13А. К этой категории условно причисляют сплавы с малыми долями легирующих компонентов, так как они имеют небольшие различия.

Легированные инструментальные стали в своей химической структуре имеют от 1 до 3% примесей. Широко применяются марки 9ХС, ХВГС для изготовления зенкеров, сверл крупных диаметров, фрез, ХВГ (протяжек, разверток). Инструменты резки, работающие на высокой скорости, изготавливают из быстрорежущих сталей, имеющих высокую теплостойкость. Наиболее используемые марки — Р9, Р6М5, Р9Ф5, РЮК5Ф5.

При производстве измерительных приборов используют марки У8−12, X, 12X1, ХВГ, Х12Ф1. Сплавы обладают твердостью, износостойкостью и стабильностью линейных параметров.

Критерии, которые предъявляются к штамповым сталям:

• высокая твердость;
• теплостойкость;
• износоустойчивость;
• прокаливаемость.

Показатели удельной массы

Физическая величина плотности или удельной массы стали составляет 7,8 г на 1 см³ объема. Для расчета удельной массы металлопроката существует специальный калькулятор. Удельная масса общераспространенных видов, в граммах на кубический сантиметр:

• 12Х18Н10Т, нержавеющая конструкционная криогенная — 7,9;
• 08Х18Н10Т, нержавеющая коррозионно-стойкая жаропрочная — 7,9;
• 09Г2С, конструкционная низколегированная — 7,85:
• 10,20,30,40, конструкционная углеродистая качественная — 7,85;
• Ст3сп, Ст3пс, конструкционная углеродистая — 7,87;
• 5ХНМ, инструментальная штамповая — 7,8;
• Х12МФ, инструментальная штамповая — 7,7;
• 65 Г, конструкционная рессорно-пружинная — 7,85;
• 30ХГСА, конструкционная легированная — 7,85.

Алюминий, марганец, углерод, хром имеют свойство понижать плотность сплавов. Кобальт, никель, вольфрам и медь, напротив, могут ее повысить.

Удельная плотность стали

Сталью считают сплав железа с другими химическими соединениями. Среди компонентов, входящих в состав, присутствует углерод в количестве 2,14%.

Благодаря его наличию сплавы железа приобретают свою прочность. Удельный вес стали равен 75500—77500 Н/м³. В составе сплава иногда могут содержаться легирующие элементы.

Удельная теплоемкость стали при 20 °C измеряется в 460 Дж/(кг*°C), или 110 кал/(кг*°C).

Классификация

Существуют различные параметры, в соответствии с которыми характеризуется рассматриваемый материал. Так, например, сталь бывает инструментальной и конструкционной. Быстрорежущий сплав считается одним из видов инструментальной.

Существуют также различия и в соответствии с химическим составом. В зависимости от того, какие присутствуют в сплаве элементы, разделяют легированные и углеродистые. Также принята классификация по уровню концентрации углерода.

Так, существует три вида сплавов:

1. Низкоуглеродистый. В нем содержание углерода до 0,25%.

2. Сталь среднеуглеродистая. В этом сплаве углерода около 0,25—0,6%.

3. Высокоуглеродистая сталь. В этом сплаве присутствует порядка 0,6—2% углерода.

Аналогичным образом классифицируется и легированная сталь по процентному содержанию легирующих элементов:

1. Низколегированная сталь содержит до 4%.

2. В среднелегированном сплаве присутствует до 11%.

3. Высоколегированная сталь. В ней содержится более 11%.

Сталь производится различными методами и с применением особых технологий. В зависимости от того или иного способа в составе сплава содержатся разные металлические включения. Этот показатель оказывает влияние на удельный вес стали. Классифицируя сплавы по количеству примесей, различают:

1. Смеси обыкновенного качества.

2. Качественные.

3. Высококачественные.

4. Особо качественные.

Существует также классификация в соответствии со структурным составом материала. Например, выпускаются ферритные, бейнитные, аустенитные, перлитные и мартенситные сплавы. Несомненно, структурный состав влияет и на удельный вес стали.

Сплавы также разделяются на двухфазные и многофазные. Это зависит от наличия фаз в структуре. Также сплавы классифицируются по характеру затвердевания и степени раскисления. Так, существует спокойная, полуспокойная и кипящая сталь.

Методы производства стали

В качестве сырья для изготовления стали применяется чугун. Наличие большого количества углерода, фосфора и серы в его составе делает его ломким и хрупким.

Для переработки одного материала в другой необходимо уменьшить содержание этих веществ до нужной концентрации. При этом изменится и удельный вес стали, и ее свойства.

Тот или иной метод производства сплавов предполагает разные способы окисления углерода в чугуне. Чаще всего используются:

2. Конверторный метод. Сегодня большинство видов продукции из стали производится с использованием этой технологии.

3. Электротермический – один из передовых технологических способов получения стали. В результате производимый материал отличается очень высоким качеством.

Конверторный метод

Используя этот технологический способ, избыток чугуна, фосфора и серы окисляют с помощью кислорода. Осуществляется продув под давлением через расплавленный материал в специальной печи. Называется она конвертер.

Эта печь имеет форму груши. Во внутренней ее части — футеровка огнеупорным кирпичом. Эта печь отличается высокой мобильностью: может поворачиваться на 360 градусов. Емкость конвертера около 60 тонн.

Для футеровки используется, как правило, два типа сырья:

1. Динас – в его состав входит SiO2, который обладает кислотными свойствами.

2. Доломитная масса – MgO и CaO. Она получена из доломитного материала MgCO3*CaCO3, обладающего свойствами оснований.

Из-за разного материала для футеровки конверторные печи делятся на томасовские и бессемеровские. Продуваемый воздух под давлением охватывает всю площадь металла.

Необходимо отметить, что процессы, происходящие в печи, имеют продолжительность не больше 20 минут. Длительность пребывания материала в конверторе оказывает влияние на теплоемкость стали.

Сплав, который получается в конверторных печах, часто содержит большое количество монооксида железа. Именно поэтому материал зачастую получается низкого качества.

Мартеновская печь

Этот способ переработки чугуна устарел. Несомненно, при использовании несколько отсталых технологий при обработке существенно снижается качество материала, изменяются его технические характеристики (теплоемкость стали и прочие). Мартеновская печь представляет собой большую плавильную ванну.

Она покрыта сводом из огнеупорного кирпича и камер-рекуператоров. Эти отсеки предназначены для подогрева горючего газа и воздуха. Они наполнены насадкой из кирпича (огнеупорного). Поток горячего газа и воздуха вдувается в печь через третий и четвертый рекуператоры. А первый и второй тем временем нагреваются от печных газов.

После достаточного повышения температуры весь процесс идет в обратную сторону.

Электротермический способ

Этот метод обладает рядом преимуществ перед мартеновским и конверторным. Электромеханический способ позволяет менять химический состав полученной стали. При этом смесь после процесса переработки получается очень высокого качества.

Из-за ограниченного доступа воздуха в электропечи понижается количество монооксида железа. Он, как известно, своими примесями загрязняет сталь. А это, в свою очередь, оказывает существенное влияние на ее качество. В электропечи температура не опускается ниже 2000 °C.

Таким образом, такие вредные примеси, как сера и фосфор, полностью удаляются из состава чугуна.

Метод работы печи

Электротермические печи, благодаря своей высокой температуре, позволяют легировать сталь с помощью тугоплавких металлов. К ним относят, в частности, вольфрам и молибден. Электросталеплавильный способ позволяет получить высококачественную смесь: удельная теплоемкость стали, а также ее качественные характеристики — на самом высоком уровне.

Плотность стали

Первые упоминания о стали содержатся в индийские источники, датируемые приблизительно 1 тысячелетием до н. э. Стальные мечи, изготовленные индийскими мастерами, были прочнее и острее бронзовых. Сталь обрабатывалась на Ближнем Востоке и в Древнем Риме. Именно стальные мечи и доспехи помогли римским легионам в их победоносном шествии по античному миру.

Второе рождение материала произошло в 19 веке, года был разработан мартеновский метод ее выплавки, позволяющий получать сплавы высокого и стабильного качества в больших количествах. В 20 веке сталь стала основным конструкционным материалом. Одной из важных характеристик любого материала, является его плотность — масса вещества в единице объема.

Плотность стали

Плотность измеряется в граммах на кубический сантиметр или в тоннах на кубометр. Цифровое значение плотности для этих двух единиц измерения будет совпадать. Плотность одного и того же материала при разной температуре меняется вследствие явления теплового и объемного расширения. У большинства веществ, включая металлы, плотность с ростом температуры падает.

Плотность стали конструкционной легированной

Конструкционные легированные сплавы применяются в производстве высоконагруженных ответственных конструкций, в том числе работающих в агрессивных средах. Плотность марки 30ХГСА близка к стандартному значению в 7,85 т/м3
плотность стали конструкционной низколегированной для сварных конструкций

Низколегированные сплавы обладают прекрасной свариваемостью и высокой стойкостью к коррозии, поэтому их широко применяют для ответственных конструкций в строительстве и кораблестроении. УВ стали этой группы колеблется в пределах 7,85-7,87 т/м3 и приведен в таблице:

Плотность стали конструкционной повышенной обрабатываемости

Удельный вес стали 30ХГСА, применяемой для валов, осей, рычагов составляет 7,85 т/м3. При нагреве до 200 ºС он снижается до 7,8. Плотность стали конструкционной подшипниковой марки 35ХГ2 равна 7,8 т/м3.

Удельный вес стали 12Х2Н4А, применяемой для создания высоконагруженных шестерен, поршневых пальцев и т. п., составляет 7,84 т/м3 при 20 ºС и снижается до 7,63 при нагреве до 600 ºС

Плотность стали конструкционной рессорно – пружинной

Рессорно-пружинные сплавы обладают повышенной упругостью при сохранении высокой прочности и применяются для изготовления элементов упругости механизмов — рессор, пружин, амортизаторов. Плотность марки 65Г составляет 7,85 т/м3.

Плотность стали конструкционной углеродистой качественной

Сталь качественная конструкционная углеродистая марок 10, 20, 30, 40 имеет плотность 7,85 т/м3

Плотность нержавеющей стали

Плотность вещества вычисляется путем деления массы объекта на его объем. Такие вычисления для всех известных человеку веществ уже сделаны, и метрологические службы периодически повторяют и уточняют эти измерения. На практике перед людьми встает другая практическая задача: зная материал, из которого изготовлено изделие, определить его массу.

Плотность вещества также называют удельной массой (или, в быту, удельным весом) — т. е. массой сплошного физического тела изготовленного из данного вещества и имеющего единичный объем.

Нержавеющая сталь

Следует отметить, что, используя термин «масса», в 99% случаев люди имеют дело с весом — силой притяжения физического тела к Земле.

Для практического применения в большинстве случаев достаточно обычных, более или менее точных весов, использующих гравитацию Земли и пружины, либо рычаги и стандартные гири, либо пьезоэлементы.

На практике, чтобы рассчитать вес погонного или квадратного метра металлопроката используют удельную массу, или плотность материала, из которого он изготовлен. В справочниках по сортаменту металлопроката среди основных характеристик каждого сорта обязательно указывается масса погонного или квадратного метра и значение плотности, использованное при вычислениях.

В большинстве случаев расчета по массе погонного или квадратного метра хватает для практических применений. Сырье и комплектующие закупаются с некоторым нормированным запасом, а перед отгрузкой потребителю изделие взвешивают на весах для точных взаиморасчетов между контрагентами.

Однако нужно понимать, что данные в справочнике рассчитываются на основании стандартной плотности стали, чаще всего это 7,85 т/м3. В то же время фактическая плотность стали конкретной марки зависит от состава и удельного количества присадок и может колебаться от 7,6 до 8,8 т/м3.

Это может дать погрешность до 10% в большую или в меньшую сторону для изделия, сделанного из очень легкого или, наоборот, очень тяжелого сплаваю. Для малого количества металла разница будет мала, и ею можно будет пренебречь. Однако для сложных изделий, использующих большие объемы металла, потребуются более точные расчеты.

Масса понадобится при формировании заявки на закупку металла. На основе плотности данного сплава делают корректировку справочных значений массы одного погонного или квадратного метра, и далее в расчетах используют уже уточненное значение.

Как рассчитать P или выполнить корректировку массы 1 метра?

Практический способ определения плотности достаточно прост и известен нам из школьного курса физики. В мерную емкость, заполненную водой до определенной отметки, опускают образец материала. Уровень воды поднимается на определенную высоту. Объем вытесненной воды равен объему образца. Массу образца определяют взвешиванием на точных весах. Плотность будет равна отношению массы и объема.

Чтобы выполнить корректировку массы погонного или квадратного метра, нужно значение из справочника разделить на плотность из справочника и результат умножить на измеренную плотность материала образца. Получится откорректированная величина.

Если предвидится повторение подобных вычислений, то удобнее будет вычислить корректировочный коэффициент, равный отношению стандартной плотности и плотности образца, и далее применять его в расчетах.

Плотность 12Х18Н10Т и некоторых нержавеющих сталей

Марка 12×18Н10Т является одной из самых широко применяемых нержавеющих сталей. Плотность для нее и нескольких популярных в производстве марок приведена в таблице, марки расположены по мере возрастания плотности. В третьей колонке показан коэффициент корректировки плотности относительно стандартного значения в 7,85:

Плотность других сталей и сплавов

Удельный вес стали других групп приведен в таблице:

Сталь — понятие и ее характеристики

Сталь– является самым распространенным материалом для изготовления конструкций, деталей, механизмов и инструмента.

К сталям относятся все сплавы железа и углерода, причем доля железа должна быть не менее 45 %, а доля углерода — менее 2,14 процента.

Углерод, выстраиваясь в молекулярные структуры железа, повышает прочность и твердость, но делает сплав менее пластичным и ковким. Кроме углерода, в состав сплава входят металлы и неметаллы.

К наиболее важным характеристикам сплава относятся:

• модуль сдвига;
• модуль упругости;
• плотность;
• коэффициент линейного расширения.

Разные сферы применения материалов требуют от них отличающихся друг от друга  физических и химических свойств. Так, например, стальные сплавы с высоким модулем упругости применяют для производства пружин и амортизаторов рессорного типа. Эти свойства целенаправленно меняются в результате добавления различных присадок.

Плавление стали

Плотность стали, или УВ стали — одна из важнейших характеристик сплава. Исходя из нее, конструктор подсчитывает вес детали и общий вес изделия, логистика организует закупку и доставку сырья, заготовок и готовых изделий, экономисты определяют себестоимость.
Вес стали определяется как произведение плотности на объем.

Классификация стали

В зависимости от доли неметаллических примесей, определяемой методом выплавки данной марки, стальные сплавы разделяют на:

• особо высококачественные;
• высококачественные;
• обыкновенного качества.

По химическому составу сплавы также разделяют на легированные и углеродистые.

Углеродистые стали

Используются преимущественно для производства сварных конструкций и содержит от 0,25 до 2,14 процента углерода. Внутри группы они далее разделяются на подгруппы, и также по процентной доле углерода:

• высокоуглеродистые (0,6-2,14);
• среднеуглеродистые (0,3-0,55);
• низкоуглеродистые (ниже 0,25).

В качестве присадок в них также входят кремний и марганец.
Кроме полезных, вводимых целенаправленно присадок в сплаве могут содержаться и вредные примеси, отрицательно влияющие на ее физико- химические свойства:

• фосфор снижает пластичность при нагреве и повышает хрупкость при охлаждении;
• сера приводит к образованию микротрещин.

Низкоуглеродистая сталь

В состав сплава могут попадать и другие примеси.

Легированная сталь

Для обретения сплавом требуемых свойств при плавке в него добавляют полезные присадки, или легирующие элементы, чаще всего металлы, такие, как алюминий, молибден, хром, марганец, никель, ванадий и другие.

Свойства сплава меняются при этом весьма существенно: сплав приобретает стойкость к коррозии, особую прочность, высокую ковкость, повышенную или пониженную электропроводность и т.д.
Сплав с такими добавками называют легированной сталью.

По процентному содержанию легирующих присадок они делятся на три группы:

• высоколегированные – свыше 11;
• среднелегированные – от 4 до 11;
• низколегированные – менее 4.

По области применения стальные сплавы делятся на:

• инструментальные — высокопрочные сплавы применяются для изготовления инструментов, штампов, фрез, сверл и резцов;
• конструкционные – применяются для производства корпусов и узлов транспортных средств, станков, строительных конструкций;
• специальные. В эту группу включают сплавы с повышенной стойкостью к кислотной и щелочной среде, радиации, нержавеющие сплавы, электроматериалы и др.

Легированая сталь

Некоторые присадки и виды обработки повышают плотность материала, а другие – снижают, например:

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Удельный вес металла. Таблица плотности металлов и сплавов

Все металлы обладают определенными физико-механическими свойствами, которые, собственно говоря, и определяют их удельный вес. Чтобы определить, насколько тот или иной сплав черной или нержавеющий стали подходит для производства рассчитывается удельный вес металлопроката.

Все металлические изделия, имеющие одинаковый объем, но произведенные из различных металлов, к примеру, из железа, латуни или алюминия, имеют различную массу, которая находится в прямой зависимости от его объема. Иными словами, отношение объема сплава к его массе — удельная плотность (кг/м3), является постоянной величиной, которая будет характерной для данного вещества.

Плотность сплава рассчитывается по специальной формуле и имеет прямое отношение к расчету удельного веса металла.

Удельным весом металла называется отношение веса однородного тела из этого вещества к объему металла, т.е. это плотность, в справочниках измеряется в кг/м3 или г/см3. Отсюда можно вычислить формулу как узнать вес металла. Чтобы это найти нужно умножить справочное значение плотности на объем.

В таблице даны плотности металлов цветных и черного железа.

Таблица разделена на группы металлов и сплавов, где под каждым наименованием обозначена марка по ГОСТ и соответствующая ей плотность в г/см3 в зависимости от температуры плавления.

Для определения физического значения удельной плотности в кг/м3 нужно табличную величину в г/см3 умножить на 1000. Например, так можно узнать какова плотность железа — 7850 кг/м3.

К черным металлам в таблице относятся железо, марганец, титан, никель, хром, ваннадий, вольфрам, молибден, и черные сплавы на их основе, например, нержавеющие стали (плотность 7,7-8,0 г/см3), черные стали (плотность 7,85 г/см3) в основном используют производители металлоконструкций в Украине, чугун (плотность 7,0-7,3 г/см3). Остальные металлы считаются цветными, а также сплавы на их основе. К цветным металлам в таблице относятся следующие виды:

− легкие — магний, алюминий;

− благородные металлы (драгоценные) — платина, золото, серебро и полублагородная медь;

− легкоплавкие металлы – цинк, олово, свинец.

Удельный вес цветных металлов

При прокате заготовок из цветных металлов необходимо еще точно знать их химический состав, поскольку от него зависят их физические свойства.

Например, если в алюминии присутствуют примеси (хотя бы и в пределах 1%) кремния или железа, то пластические характеристики у такого металла будут гораздо хуже.Другое требование к горячему прокату цветных металлов – это предельно точная выдержка температуры металла.

К примеру, цинк требует при прокатке температуры строго 180 градусов — если она будет чуть выше или чуть ниже, капризный металл резко утратит пластичность.

Медь более «лояльна» к температуре (ее можно прокатывать при 850 – 900 градусах), но зато требует, чтобы в плавильной печи непременно была окислительная (с повышенным содержанием кислорода) атмосфера — иначе она становится хрупкой.

Таблица удельного веса сплавов металлов

Удельный вес металлов определяют чаще всего в лабораторных условиях, но в чистом виде они весьма редко применяются в строительстве. Значительно чаще находится применение сплавам цветных металлов и сплавам черных металлов, которые по удельному весу подразделяют на легкие и тяжелые.

Легкие сплавы активно используются современной промышленностью, из-за их высокой прочности и хороших высокотемпературных механических свойств. Основными металлами подобных сплавов выступают титан, алюминий, магний и бериллий. Но сплавы, созданные на основе магния и алюминия, не могут использоваться в агрессивных средах и в условиях высокой температуры.

В основе тяжелых сплавов лежит медь, олово, цинк, свинец. Среди тяжелых сплавов во многих сферах промышленности применяют бронзу (сплав меди с алюминием, сплав меди с оловом, марганцем или железом) и латунь (сплав цинка и меди). Из этих марок сплавов производятся архитектурные детали и санитарно-техническая арматура.

Ниже в справочной таблице приведены основные качественные характеристики и удельный вес наиболее распространенных сплавов металлов. В перечне представлены данные по плотности основных сплавов металлов при температуре среды 20°C.

Представленная в таблице плотность металлов и сплавов поможет вам посчитать вес изделия. Методика вычисления массы детали заключается в вычислении ее объема, который затем умножается на плотность материала, из которого она изготовлена.

Плотность — это масса одного кубического сантиметра или кубического метра металла или сплава. Рассчитанные на калькуляторе по формулам значения массы могут отличаться от реальных на несколько процентов.

Это не потому, что формулы не точные, а потому, что в жизни всё чуть сложнее, чем в математике: прямые углы — не совсем прямые, круг и сфера — не идеальные, деформация заготовки при гибке, чеканке и выколотке приводит к неравномерности ее толщины, и можно перечислить еще кучу отклонений от идеала.

Последний удар по нашему стремлению к точности наносят шлифовка и полировка, которые приводят к плохо предсказуемым потерям массы изделия. Поэтому к полученным значениям следует относиться как к ориентировочным.

Плотность меди (в кг м3), свойства (химические, физические, механические), удельный вес, характеристика: таблица

Cuprum

Одним из наиболее распространенных цветных металлов, используемых в промышленности, является медь, ее название на латинском Cuprum, в честь острова Кипра, где ее добывали греки много тысяч лет назад. Это один из семи металлов, которые были известны еще в глубокой древности, из него делали украшения, посуду, деньги, орудия.

Историками даже назван период (с IV по III тысячелетие до нашей эры) Медным Веком. Д. И. Менделеев поставил этот металл на 29-е место в своей таблице, после водорода, поскольку медь не вытесняет его из кислотной среды. Медь — цветной металл, который имеет уникальные физические, механический, химические свойства.

Плотность меди в кг м³ является одной из важнейших характеристик, с ее помощью определяется вес будущего изделия.

Осмий — 22,61 г/см³

Хрупкий и при этом крайне твердый металл редко используется в чистом виде. В основном его смешивают с другими плотными металлами, такими как платина, для создания очень сложного и дорогого хирургического оборудования.

Название «осмий» происходит от древнегреческого слова «запах». При растворении щелочного сплава осмиридия в жидкости появляется резкое амбре, похожее на запах хлора или подгнившей редьки.

И осмий и иридий (первое место рейтинга) весят примерно в два раза больше свинца (11,34 г/см³).

Вес стали оцинкованной листовой — онлайн калькулятор веса оцинкованного листа

Листам оцинкованной стали уже давным-давно нашли применение в самых различных областях. К примеру, в том же строительстве, сельхоз деятельности, рекламной сфере и т.п.