Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Удельная плотность стали таблица

Удельная плотность стали таблица

Категории: История золота | Дата: 2020-06-05 18:03:39 | Обновлена дата: 2021-05-02 19:17:56 | Автор: Евгения

Плотность — самый важный признак, отличающий сталь от драгоценных металлов.

Таблица плотности стали, золота, серебра, палладия и платины

Таблица «Плотность стали и драгоценных металлов», плотность металлов показана в возрастающей последовательности.

МеталлСимволПлотность кг/м³Плотность г/см³
СТАЛЬSTEEL7800 кг/м37,8 г/cм3
СЕРЕБРОSILVER10500 кг/м310,5 г/cм3
ПАЛЛАДИЙPALLADIUM12020 кг/м312,02 г/cм3
РОДИЙRHODIUM12410 кг/м312,41г/cм3
РУТЕНИЙRUTHENIUM12450 кг/м312,45г/cм3
ЗОЛОТОGOLD19300 кг/м319,3г/cм3
ПЛАТИНАPLATINUM21500 кг/м321,5г/cм3
ИРИДИЙIRIDIUM22650 кг/м322,65г/cм3

Определение плотности

Плотность — это отношение массы тела (веса предмета) к его площади или объему.

В чем измеряется плотность

Единицы измерения плотности металлов в международной системе измерения — это кг/м³ и г/см³.

Мы не случайно сравниваем плотность драгоценных металлов и плотность стали. Сегодня ювелирные изделия из нержавеющей стали на пике популярности. Такие изделия достаточно практичны и неприхотливы в уходе, а цена настолько заманчива, что ювелирная сталь успешно конкурирует с серебром и даже платиной. Более того, внешне не представляется возможным отличить ювелирное изделие из нержавеющей стали от украшения из платины, серебра, палладия или белого золота. Взгляните на фото.

1.Cталь. 2.Серебро 3.Белое золото 4.Платина 5.Палладий

Все эти изделия роднит светло-серебристый цвет и блеск. Так вот отличительной особенностью сравниваемых металлов является именно плотность, которая оказывает непосредственное влияние на вес ювелирного изделия.

Негласное правило: ювелирное изделие из стали всегда будет легче украшения из представленных драгоценных металлов. При сравнении украшений в одной весовой категории.

Клейма ювелирных металлов — второй отличительный признак

Определить, какой перед Вами металл, можно также по клейму. Для этого необходимо знать стандарты проб драгоценных металлов, как российские (украинские) так и зарубежные. Т.к. в различных странах пробы благородных металлов могут отличаться, не говоря уже о грубом нарушении законодательства и прав потребителя – подделке ювелирных изделий.

На представленных выше фотографиях можно разглядеть отличительные маркировки металлов. Для стали – steel (иногда можно встретить конкретную марку стали, например, L316), для серебра – 925 проба, для белого золота — 585 проба, для платины – 950 проба, для палладия – также 950 проба. Обратите внимание, маркировка платины — Pt и палладия – PD, — говорит нам об импортном изделии.

Как отличается золото от платины по плотности — в продолжение темы проиллюстрирован пример с обручальными кольцами из золота и платины.

Удельная плотность стали таблица

Термин «сталь» используется в металлургии и означает смесь железа с углеродом, количество которого варьируется от 0,03% до 2,14% по массе.

Читайте так же:
Навесы над входными калитками

Если содержание углерода в железе превышает указанную верхнюю границу, тогда материал теряет свои ковкие свойства, и работать с ним можно только путем литья.

Главным отличием железа от стали является процентное содержание углерода, которое было указано выше. Материал может иметь различную микроструктуру в зависимости от той или иной температуры. Она может находиться в следующих структурах (для большей информации посмотрите фазовую диаграмму железо-углерод):

  • перлит;
  • цементит;
  • феррит;
  • аустенит.

Материал сохраняет свойства железа в своем чистом состоянии, однако добавка углерода и других элементов, как металлов, так и неметаллов, улучшает ее физико-химические свойства.

Существует много видов стали в зависимости от добавляемых в нее элементов. Группу углеродных сталей образуют материалы, в которых углерод является единственной добавкой. Другие специальные материалы получают свои названия благодаря своим основным функциям и свойствам, которые определяются их структурой и добавленными дополнительными элементами, например, кремниевые, цементирующие, нержавеющие, структурные сплавы и так далее.

Как правило, все материалы с добавками объединяются под одним названием — специальные стали, которые отличаются от обычных углеродных сталей, а последние служат базовым материалом для изготовления специальных материалов. Такое разнообразие данного материала по его характеристикам и свойствам привело к тому, что сталь начали называть «сплав железа и другой субстанции, которая повышает его твердость».

Компоненты металла

Два основных компонента стали встречаются в изобилии в природе, что благоприятствует ее производству в крупных масштабах. Разнообразие свойств и доступность этого материала делает его пригодными для таких отраслей промышленности, как машиностроение, производство инструментов, строительство зданий, внося свой вклад в индустриализацию общества.

Несмотря на свою плотность (удельный вес стали кг м3 составляет 7850, то есть масса стали объемом 1 м³ равна 7850 килограмм, для сравнения плотность алюминия 2700 кг/м3) она используется во всех секторах индустрии, включая аэронавтику. Причинами ее такого разнообразного применения являются как податливость и в то же время твердость, так и ее относительно низкая стоимость.

Добавки и их характеристика

Специальная классификация сталей определяет наличие конкретного элемента в ее составе и его процентное содержание по массе. Элементы добавляются в сплав с целью придания последней специфических свойств, например, увеличения ее механической выносливости, твердости, устойчивости к износу, способности к плавлению и другие. Ниже приведен список наиболее распространенных добавок и эффектов, которые они вызывают.

  • Алюминий: добавляется в концентрациях, близких к 1%, для повышения твердости сплава, а при концентрациях меньше 0,008% как антиокислитель для жаростойких материалов.
  • Бор: при малых концентрациях (0,001—0,006%) увеличивает прокаливаемость материала, не снижая ее способность подвергаться механической обработке. Используется в материалах низкого качества, например, при производстве плугов, проволоки, обеспечивая ее твердость и ковкость. Используется также в качестве ловушек для азота в кристаллической структуре железа.

Примеси в сплаве

Примесями называются элементы, которые нежелательны в составе стали. Они содержатся в самом материале и попадают в него в результате плавки, так как содержатся в горючем топливе и в минералах. Необходимо уменьшать их содержание, поскольку они ухудшают свойства сплава. В том случае, когда их удаление из состава материала является невозможным или дорогим, тогда стараются сократить их процентное содержание до минимума.

Сера: ее содержание ограничивается 0,04%. Элемент образует сульфиды вместе с железом, которые, в свою очередь, совместно с аустенитом образуют эвтектику с низкой температурой плавления. Сульфиды выделяются на границах зерен. Содержание серы резко ограничивает возможность термо- и механообработки материалов при средних и высоких температурах, поскольку приводит к разрушению материала по границам зерен.

Добавки марганца позволяют контролировать содержание серы в материалах. Марганец имеет большее родство с серой, чем железо, поэтому вместо сульфида железа образуется сульфид марганца, имеющий высокую температуру плавления и хорошие пластические свойства. Концентрация марганца должна быть в пять раз больше, чем концентрация серы, для обеспечения положительного эффекта. Марганец также увеличивает способность к механической обработке сталей.

Фосфор: максимальный предел его содержания в сплаве составляет 0,04%. Фосфор вреден, поскольку растворяется в феррите, уменьшая тем самым его пластичность. Фосфид железа вместе с аустенитом и цементитом образует хрупкую эвтектику с относительно низкой температурой плавления. Выделение фосфида железа на границах зерен делает материал хрупким.

Механические и технологические характеристики стали

Очень тяжело определить конкретные физические и механические свойства стали, поскольку число ее видов разнообразно ввиду различного состава и термической обработки, которые позволяют создавать материалы с широким разнообразием химических и механических характеристик. Такое разнообразие привело к тому, что производство этих материалов и их обработку начали выделять в отдельную отрасль металлургии — черную металлургию, отличающуюся от цветной металлургии. Однако общие свойства для стали привести можно, они представлены в списке ниже.

  • Объемный вес стали, то есть масса 1 м³, составляет 7850 кг. Плотность стали г см3 составляет, таким образом, 7,85.
  • В зависимости от температуры материал можно гнуть, вытягивать и плавить.
  • Температура плавления зависит от типа сплава и процентного содержания добавок. Так, чистое железо плавится при температуре 1510 °C, в свою очередь, сталь имеет точку плавления, равную 1375 °C, которая увеличивается по мере увеличения процентного содержания углерода и других элементов в ней (исключение составляют эвтектики, плавящиеся при более низких температурах). Быстрорежущая сталь плавится при температуре 1650 °C.
  • Кипит материал при температуре 3000 °C.
  • Это стойкий к деформациям материал, твердость которого повышается при добавлении других элементов.
  • Обладает относительной ковкостью (с помощью него можно получать тонкие нити путем волочения — проволоку), а также пластичностью (можно получать плоские металлические листы толщиной 0,12—0,50 мм — жесть, которая обычно покрывается оловом для предотвращения окисления).
  • Перед использованием термического воздействия сплав проходит механическую обработку.
  • Некоторые композиты обладают памятью формы и деформируются на величину, превосходящую предел текучести.

Вес стального круга и других металлов

Теоретический вес 1 метра круга Мкр определяется по формуле: Mкр = L * ρу, где L — длина круга; ρу — теоретическая масса 1 м круга, вычисленная по его номинальным размерам:

При плотности стали ρ = 7850 кг/м³: ρу = 0,0061654 * d2, (кг/м), где d — диаметр круга в мм.

Популярные размеры стальных кругов, прутка, катанки в России

  • 6
  • 6.5
  • 8
  • 10
  • 12

Таблицы веса круглого проката из разных марок стали и других металлов и сплавов по достпуным ГОСТ и ТУ

Наименование и размеры прокатаДиаметр сечения проката d, ммВес 1 метраМетров в тоннеПлотность, кг/м³Стандарт
Круг 330.0560 кг.17857.1 м.7850ГОСТ 7417-75
Круг 440.0990 кг.10101 м.7850ГОСТ 7417-75
Круг 550.1540 кг.6493.5 м.7850ГОСТ 2590-06
Круг 660.2220 кг.4504.5 м.7850ГОСТ 2590-06
Круг 660.2220 кг.4504.5 м.7850ГОСТ 7417-75
Круг 6.56.50.2600 кг.3846.2 м.7850ГОСТ 7417-75
Круг 880.3950 кг.2531.6 м.7850ГОСТ 2590-06
Круг 10100.6160 кг.1623.4 м.7850ГОСТ 7417-75
Круг 12120.8880 кг.1126.1 м.7850ГОСТ 2590-06
Круг 14141.2080 кг.827.8 м.7850ГОСТ 2590-06
Круг 16161.5780 кг.633.7 м.7850ГОСТ 2590-06
Круг 18181.9980 кг.500.5 м.7850ГОСТ 2590-06
Круг 20202.4660 кг.405.5 м.7850ГОСТ 2590-06
Круг 25253.8500 кг.259.7 м.7850ГОСТ 7417-75
Круг 30305.5490 кг.180.2 м.7850ГОСТ 2590-06
Круг 40409.8600 кг.101.4 м.7850ГОСТ 1133-71
Круг 505015.4100 кг.64.9 м.7850ГОСТ 7417-75
Круг 606022.1900 кг.45.1 м.7850ГОСТ 1133-71
Круг 707030.2100 кг.33.1 м.7850ГОСТ 2590-06
Круг 808039.4580 кг.25.3 м.7850ГОСТ 2590-06
Круг 10010061.6500 кг.16.2 м.7850ГОСТ 1133-71
Круг 11011074.6000 кг.13.4 м.7850ГОСТ 1133-71
Круг 130130104.1950 кг.9.6 м.7850ГОСТ 2590-06
Круг 230230326.1480 кг.3.1 м.7850ГОСТ 2590-06
Круг 300300190.9000 кг.5.2 м.2710ГОСТ 21488-97

КругКруг

Стандарты ГОСТ и ТУ доступные в расчетах калькулятора и таблицах веса:

  1. ГОСТ 1133-71 — Сталь кованая круглая
  2. ГОСТ 21488-97 — Прутки прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов. Высокой точности
  3. ГОСТ 7417-75 — Сталь калиброванная круглая
  4. ГОСТ 21488-97 — Прутки прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов. Повышенной точности
  5. ГОСТ 2590-06 — Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый
  6. ГОСТ 14838-78 — Прутки прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов. Высокой точности

Дополнительная информация

Наиболее распространенные сортаменты круглого проката Ø 16, 18 и 20 по ГОСТ 2590-06 имеют следующий вес: 1.578, 1.998, 2.466 кг соответственно.

лабораторные работы / Расчет узлов (Тудвасева) / Плотность стали

Сталь – деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом (до 2%) и другими элементами. Сталь – важнейший материал, применяемый в большенстве отраслей промышленности. К стали, в зависимости от применения, предъявляют разнообразные требования. Существует большое число марок сталей, различающихся по химическому составу, структуре, физическим и механическим свойствам.

Основные характеристики стали (плотность стали, модуль упругости и модуль сдвига стали, коэффициент линейного расширения и т.д.) приведены на странице» физические свойства стали».

По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные. Углеродистая сталь наряду с железом и углеродом содержит марганец (0,1-1,0%), кремний (до 0,4%).

Сталь содержит также вредные примеси (фосфор, серу, газы — несвязанный азот и кислород). Фосфор придает стали хрупкость (хладноломкость) при низких температурах, уменьшает пластичность при нагревании. Сера вызывает трещиноватость при высоких температурах (красноломкость).

Для изготовления сварных конструкций в основном применяется углеродистая сталь обыкновенного качества, соответствующая ГОСТ 380-71. Для придания стали каких-либо особых свойств – механических, электрических, магнитных, коррозионной устойчивости и т.д. – в нее вводят так называемые легирующие элементы, как правило, металлы: хром, никель, молибден, алюминий и др. Такие стали называют легированными.

Свойства стали можно изменять, применяя различные виды обработки: термическую (закалка, отжиг), химико-термическую (цементизация, азотирование), термо-механическую (прокатка, ковка). При обработке стали для получения необходимой структуры используют свойство полиморфизма, присущее стали так же, как и их основа – железу. Полиморфизм – способность кристаллической решетки менять свое строение при нагреве и охлаждении. Взаимодействие углерода с двумя модификациями (видоизменениями) железа — α и γ – приводит к образованию твердых растворов. Избыточный углерод, не растворяющийся в α-железе, образует с ним химическое соединение — цементит Fe3C. При закалке стали образуется метастабильная фаза — мартенсит – пересыщенный твердый раствор углерода в α-железе. Сталь при этом теряет пластичность и приобретает высокую твердость. Сочетая закалку с последующим нагревом (отпуском), можно добиться оптимального сочетания твердости и пластичности.

По назначению стали делятся на конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами. Конструкционные стали применяют для изготовления строительных конструкций, деталей машин и механизмов, судовых и вагонных корпусов, паровых котлов. Инструментальные стали служат для изготовления резцов, штампов и других режущих, ударно-штамповых и измерительных инструментов. К сталям с особыми свойствами относятся электротехнические, нержавеющие, кислотостойкие и др.

По способу изготовления сталь бывает мартеновской и кислородно-конверторной (кипящей, спокойной и полуспокойной). Кипящую сталь сразу разливают из ковша в изложницы, она содержит значительное количество растворенных газов. Спокойная сталь — это сталь, выдержанная некоторое время в ковшах вместе с раскислителями (кремний, марганец, алюминий), которые соединяясь с растворенным кислородом, превращаются в оксиды и выплывают на поверхность массы стали. Такая сталь имеет лучший состав и более однородную структуру, но дороже кипящей на 10-15%. Полуспокойная сталь занимает промежуточное положение между спокойной и кипящей.

В современной металлургии сталь выплавляют в основном из чугуна и стального лома. Основные виды агрегатов для ее выплавки: мартеновская печь, кислородный конвертер, электропечи. Наиболее прогрессивным в наши дни считается кислородно-конвертерный способ производства стали. В то же время развиваются новые, перспективные способы ее получения: прямое восстановление стали из руды, электролиз, электрошлаковый переплав и т.д. При выплавке стали в сталеплавильную печь загружают чугун, добавляя к нему металлические отходы и железный лом, содержащий оксиды железа, которые служат источником кислорода. Выплавку ведут при возможно более высоких температурах, чтобы ускорить расплавление твердых исходных материалов. При этом железо, содержащееся в чугуне, частично окисляется:

2Fe + O2 = 2FeO + Q

Образующийся оксид железа (II) FeO, перемешиваясь с расплавом, окисляет, кремний, марганец, фосфор и углерод, входящие в состав чугуна:

Si +2FeO = SiO2 + 2 Fe + Q

Mn + FeO = MnO + Fe + Q

C + FeO = CO + Fe – Q

Чтобы довести до конца окислительные реакции в расплаве, добавляют так называемые раскислители – ферромарганец, ферросилиций, алюминий.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector