Абс-пластик | 1030…1060 |
Аглопоритобетон и бетон на топливных (котельных) шлаках | 1000…1800 |
Акрил (акриловое стекло, полиметилметакрилат, оргстекло) | 1100…1200 |
Альфоль | 20…40 |
Алюмель | 8480 |
Алюминий | 2700 |
Аминопласт | 1450…1500 |
Арболит на портландцементе | 300…800 |
Асбест в засыпке | 300…800 |
Асбест волокнистый | 470 |
Асбестобетон | 2100 |
Асбестобумага | 800…900 |
Асбестовойлок | 200…300 |
Асбестоцемент | 1500…1900 |
Асбестоцементный лист | 1600 |
Асбозурит | 400…650 |
Асбокартон | 900…1250 |
Асбослюда | 450…620 |
Асботекстолит Г | 1500…1700 |
Асботермит | 500 |
Асбофанера жесткая | 1700…1900 |
Асбофанера мягкая | 1400 |
Асбоцемент войлочный | 144 |
Асбошифер | 1700…2100 |
Асбошифер с 10-50% асбеста | 1800 |
Асфальт | 1100…2110 |
Асфальт в полах и стяжках | 1800 |
Асфальт литой | 1500 |
Асфальтобетон | 2000…2450 |
Ацеталь (полиацеталь, полиформальдегид) POM | 1400 |
Аэрогель Aspen aerogels | 110…200 |
Базальт | 2600…3000 |
Бакелит | 1250 |
Бальза | 110…140 |
Бемит (кровельный материал) | 570 |
Береза | 510…770 |
Береза свежесрубленная | 880…1000 |
Бериллий | 1840 |
Бетон крупнопористый беспесчаный | 1600…1900 |
Бетон крупнопористый беспесчаный огнеупорный | 1450…1750 |
Бетон легкий на керамзите | 500…1800 |
Бетон легкий на коксе | 1200 |
Бетон легкий с природной пемзой | 500…1200 |
Бетон на вулканическом шлаке | 800…1600 |
Бетон на гравии или щебне из природного камня | 2400 |
Бетон на доменных гранулированных шлаках | 1200…1800 |
Бетон на зольном гравии | 1000…1400 |
Бетон на каменном щебне | 2200…2500 |
Бетон на котельном шлаке | 1400 |
Бетон на песке | 1800…2500 |
Бетон на топливных шлаках | 1000…1800 |
Бетон особо тяжелый лимонитовый | 2800…3000 |
Бетон особо тяжелый магнетитовый | 2800…4000 |
Бетон рентгенозащитный на естественном кусковом барите | 3000…3100 |
Бетон рентгенозащитный на пылевидном барите | 2500…2600 |
Бетон силикатный плотный | 1800 |
Бетон термоизоляционный | 500 |
Битумоперлит | 300…400 |
Битумы нефтяные строительные и кровельные | 1000…1400 |
Блок газобетонный | 400…800 |
Блок известково-песчаный | 1450…1600 |
Болты стальные навалом | 1430…1670 |
Брикеты угольные | 1050 |
Бронза | 7500…9300 |
Брюква навалом | 650…850 |
Бук | 600…700 |
Бук свежесрубленный | 970…1000 |
Бумага | 700…1150 |
Бут | 1800…2000 |
Ванадий | 6500…7100 |
Вата минеральная легкая | 50 |
Вата минеральная тяжелая | 100…150 |
Вата стеклянная | 155…200 |
Вата хлопковая | 30…100 |
Вата хлопчатобумажная | 50…80 |
Вата шлаковая | 200 |
Вермикулит (в виде насыпных гранул) | 100…200 |
Вермикулитобетон | 250…1200 |
Винипласт | 1350…1400 |
Винипор жесткий | 200 |
Плотность воды | 1000 кг/м3 |
Войлок строительный в кипах | 300 |
Войлок шерстяной | 150…330 |
Волокно ацетатное (ацетилцеллюлоза) | 1300…1350 |
Волокно вискозное (гидроцеллюлоза) | 1500…1540 |
Вольфрам | 19250 |
Воск пчелиный | 950 |
Вяз свежесрубленный | 1000 |
Газ природный плотность | 0,68 – 0,85 |
Газобетон конструкционный | 1100…1200 |
Газобетон теплоизоляционный | 400…700 |
Газогипс | 400…600 |
Газосиликат | 280…1000 |
Газостекло | 200…400 |
Галька | 1800…1900 |
Гетинакс | 1350 |
Гипс формованный сухой | 1100…1800 |
Гипсобетон на доменном гранулированном шлаке | 1000 |
Гипсобетон на котельном шлаке | 1300 |
Гипсокартон | 500…900 |
Гипсолит (плиты) | 1400…1600 |
Гипсошлак | 1000…1300 |
Глина в виде теста | 1600…2900 |
Глина огнеупорная | 1800 |
Глиногипс | 800…1800 |
Глинозем | 3100…3900 |
Гнейс (облицовка) | 2800 |
Граб свежесрубленный | 995 |
Гравий (наполнитель) | 1850 |
Гравий керамзитовый (засыпка) | 200…800 |
Гравий шунгизитовый (засыпка) | 400…800 |
Гранит (облицовка) | 2600…3000 |
Графит порошкообразный | 445 |
Грунт 20% воды | 1700 |
Грунт в насыпях | 1600…1800 |
Грунт илистый сухой | 1600 |
Грунт мергелистый | 1700 |
Грунт сухой | 1500 |
Груша (древесина) | 730 |
Гудрон | 950…1030 |
Гуммигут | 1200 |
Дакрил | 1190 |
Динас в огнеупорных изделиях | 1700…1900 |
Доломит плотный сухой | 2800 |
Дрова березовые | 500 |
Дрова хвойных пород | 350…450 |
Дуб | 700 |
Дуб свежесрубленный | 1000…1030 |
Дюралюминий | 2600…2900 |
Ель свежесрубленная | 800…850 |
Железо | 7870 |
Железобетон | 2500 |
Железобетон на известняковом щебне вибрированный | 2450 |
Железобетон на керамзите | 1500…1800 |
Железобетон на пемзе | 1100…1500 |
Железобетон набивной | 2400 |
Желуди в мешках | 470…520 |
Жом сухой навалом | 200…260 |
Засыпка песчаная из гидрофобного песка | 1500 |
Засыпка торфяная | 150 |
Засыпка шлаковая | 700…1000 |
Зола древесная | 780 |
Зола коксовая | 750 |
Золото | 19320 |
Известняк (облицовка) | 1400…2000 |
Известняк плотный | 2400…2900 |
Известняк пористый | 2000…2100 |
Изделия вулканитовые | 350…400 |
Изделия диатомитовые | 500…600 |
Изделия из вспученного перлита на битумном связующем | 300…400 |
Изделия ньювелитовые | 160…370 |
Изделия пенобетонные | 400…500 |
Изделия перлитофосфогелевые | 200…300 |
Изделия совелитовые | 230…450 |
Инвар | 7900 |
Ипорка (вспененная смола) | 15 |
Какао-бобы в мешках | 250…340 |
Каменноугольная пыль | 730 |
Камень бордюрный из твердых пород | 2000…2300 |
Камень керамический поризованный Braer | 810…840 |
Камень строительный | 2200 |
Камни гипсобетонные | 1100…1500 |
Камни многопустотные из легкого бетона | 500…1200 |
Камни полнотелые из легкого бетона DIN 18152 | 500…2000 |
Камни полнотелые из природного туфа или вспученной глины | 500…2000 |
Канифоль | 1070 |
Каолин в порошке | 520 |
Капролит | 1200 |
Капролон | 1150 |
Капрон (поликапролактам) | 1140 |
Карболит черный | 1100 |
Картон асбестовый изолирующий | 720…900 |
Картон бумажный волнистый | 150 |
Картон гофрированный | 700 |
Картон облицовочный | 1000 |
Картон плотный | 600…900 |
Картон пробковый | 145 |
Картон строительный многослойный | 650 |
Картон термоизоляционный | 500 |
Каучук вспененный | 82 |
Каучук вулканизированный мягкий серый | 920 |
Каучук натуральный | 910 |
Каучук фторированный | 180 |
Кварц дробленый | 1450…1600 |
Кедр красный | 500…570 |
Керамзит | 800…1000 |
Керамзитобетон легкий | 500…1200 |
Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией | 800…1200 |
Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон | 500…1800 |
Керамзитобетон на перлитовом песке | 800…1000 |
Керамзитовый горох | 900…1500 |
Керамика | 1700…2300 |
Кирпич асбозуритовый | 900 |
Кирпич диатомовый | 500 |
Кирпич доменный (огнеупорный) | 1000…2000 |
Кирпич карборундовый | 1000…1300 |
Кирпич клинкерный | 1800…2000 |
Кирпич красный плотный | 1700…2100 |
Кирпич красный пористый | 1500 |
Кирпич облицовочный | 1800 |
Кирпич силикатный | 1000…2200 |
Кирпич строительный | 800…1500 |
Кирпич трепельный | 700…1300 |
Кирпич шлаковый | 1100…1400 |
Плотность серной кислоты | 1835 кг/м3 |
Плотность азотной кислоты | 1513 кг/м3 |
Кладка «Поротон» | 800 |
Кладка бутовая из камней средней плотности | 2000 |
Кладка газосиликатная | 630…820 |
Кладка из газосиликатных теплоизоляционных плит | 540 |
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-перлитовом растворе | 1600 |
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-шлаковом растворе | 1700 |
Кладка из керамического пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе | 1000…1400 |
Кладка из малоразмерного кирпича | 1730 |
Кладка из пустотелых стеновых блоков | 1220…1460 |
Кладка из силикатного 11-ти пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе | 1500 |
Кладка из силикатного 14-ти пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе | 1400 |
Кладка из силикатного кирпича на цементно-песчаном растворе | 1800 |
Кладка из трепельного кирпича на цементно-песчаном растворе | 1000…1200 |
Кладка из шлакового кирпича на цементно-песчаном растворе | 1500 |
Кладка из ячеистого кирпича | 1300 |
Клен | 620…750 |
Клен в свежесрубленном состоянии | 1000 |
Кобальт | 8900 |
Кожа искусственная в рулонах | 1300 |
Кожа натуральная | 800…1000 |
Кокс рудничный | 380…530 |
Кокс торфяной | 275…400 |
Копель | 8900 |
Костра | 100…200 |
Кость слоновая | 1830…1920 |
Кофе в зернах сырой в мешках | 440…670 |
Краска масляная (эмаль) | 1030…2045 |
Крахмал фасованный в мешках | 590…750 |
Кремний | 2000…2330 |
Кремнийорганический полимер КМ-9 | 1160 |
Крупа гречневая | 720 |
Крупа перловая | 810…830 |
Крупа пшенная 1-го сорта | 825 |
Крупа рисовая | 830 |
Крупа ячневая | 670 |
Ксилолит (магнолит) | 1000…1800 |
Лавсан (полиэтилентерефталат, ПЭТ) | 1380 |
Латунь | 8100…8850 |
Лед 0°С | 917 |
Лед -20°С | 920 |
Лед -60°С | 924 |
Линолеум поливинилхлоридный многослойный | 1600…1800 |
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой подоснове | 1400…1800 |
Липа (15% влажности) | 320…650 |
Липа свежесрубленная | 795 |
Лиственница | 670 |
Лиственница в свежесрубленном состоянии | 840 |
Листы асбестоцементные плоские | 1600…1800 |
Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка) | 800 |
Листы пробковые легкие | 220 |
Листы пробковые тяжелые | 260 |
Литий | 530 |
Лук в мешках | 400…480 |
Магнезит каустический | 800…900 |
Магнезия в форме сегментов для изоляции труб | 220…300 |
Магний | 1740 |
Манганин | 8400 |
Марганец | 7400 |
Мастика асфальтовая | 2000 |
Мастика битумная | 1350…1890 |
Маты и полосы из стеклянного волокна прошивные | 150 |
Маты минераловатные прошивные и на синтетическом связующем | 50…125 |
Маты, холсты базальтовые | 25…80 |
МБОР-5, МБОР-5Ф, МБОР-С-5, МБОР-С2-5, МБОР-Б-5 | 100…150 |
Медь | 8940 |
Мел | 1800…2800 |
Мел порошкообразный (молотый) | 950…1200 |
Миканит | 2000…2200 |
Мипора | 16…20 |
Молибден | 10300 |
Морозин | 100…400 |
Мрамор (облицовка) | 2800 |
Мука пшеничная высшего сорта | 680…900 |
Накипь котельная (богатая известью) | 1000…2500 |
Накипь котельная (богатая силикатом) | 300…1200 |
Настил палубный | 630 |
Натрий | 967 |
Нейлон | 1300 |
Никель | 8900 |
Ниплон | 1320 |
Нихром | 8400 |
Олово | 7300 |
Ольха свежесрубленная | 800…830 |
Опилки древесные | 200…400 |
Пакля | 120…160 |
Панели стеновые из гипса по DIN 1863 | 600…900 |
Парафин | 870…920 |
Паркет дубовый | 1800 |
Паркет штучный | 1150 |
Паркет щитовой | 700 |
Паронит (прокладочный материал) | 1200 |
Пемза | 400…700 |
Пемзобетон | 800…1600 |
Пенобетон строительный | 600…1200 |
Пенобетон теплоизоляционный | 300…500 |
Пеногипс | 300…600 |
Пенозолобетон | 800…1200 |
Пенопласт МФП-1 | 40 |
Пенопласт ПС-1 | 100 |
Пенопласт ПС-4 | 70 |
Пенопласт ПХВ-1 и ПВ-1 | 65…125 |
Пенопласт резопен ФРП-1 | 65…110 |
Пенополистирол | 40…150 |
Пенополистирол «Пеноплекс» | 35…43 |
Пенополиуретан | 40…80 |
Пенополиуретановые листы | 150 |
Пеносиликальцит | 400…1200 |
Пеносиликат | 280…1000 |
Пеностекло | 200…400 |
Пеностекло легкое | 100. .200 |
Пенофол | 44…74 |
Пергамин | 600 |
Перекрытие армокерамическое с бетонным заполнением без штукатурки | 1100…1300 |
Перекрытие из железобетонных элементов со штукатуркой | 1550 |
Перекрытие монолитное плоское железобетонное | 2400 |
Перлит | 200 |
Перлит вспученный | 100 |
Перлитобетон | 600…1200 |
Перлитопласт-бетон | 100…200 |
Перлитофосфогелевые изделия | 200…300 |
Песок горный | 1500…1600 |
Песок для строительных работ | 1600 |
Песок кварцевый молотый | 1450 |
Песок перлитовый | 50…250 |
Песок речной мелкий | 1500 |
Песок речной мелкий (влажный) | 1650 |
Песок сухой | 1500 |
Песок туфовый | 700…1000 |
Песок формовочный утрамбованный | 1650 |
Песок шлаковый | 800…900 |
Песч |
Удельный вес стали
Удельный вес стали некоторых марок в кг/м3
10 | 7830 |
|
|
20 | 7823 | 40ХН | 7867 |
30 | 7817 | 12ХН2, | } |
40 | 7815 | 12 X Н3А, | } 7880 |
50 | 7812 | 20ХНЗА | } |
60, 70 | 7810 | ЗОХНЗ | 7830 |
30 Г | 7812 | 30ХНВА | 7900 |
40Г, 60Г | 7810 | ШХ15 | 7812 |
15Х | 7827 | 1X13 | 7750 |
30Х, 35Х, | }7820 | Х17 | 7720 |
45Х, 50Х | Х18Н9 | 7960 | |
40ХС | 7735 | У10 | 7810 |
25СГ, | 7800 | У12 | 7790 |
35СГ | |||
40ХФА | 7810 | Р18 | 8690 |
Примечание. Удельный вес стали различных марок можно приближенно определить, изменяя удельный вес чистого железа (7880) на величину, пропорциональную количеству в %, имеющегося в стали легирующего компонента в соответствии с приведенными ниже значениями поправок на 1% примеси [знак плюс ( + ) – уд. вес увеличивается, знак .минус (-) – уд. вес уменьшается]. | |||
Компонент | Поправка на 1 % | Действительна до содержания | |
Углерод | – 112 | 1,2 | |
Марганец | – 16 | 2,0 | |
Кремний | – 68 | 5,5 | |
Медь | + 31 | 1,5 | |
Никель | + 2 | 7. 0 | |
Кобальт | + 6 | 7,0 | |
Хром | – 21 | 3,0 | |
Вольфрам | + 56 | 15,0 | |
Алюминий | – 155 | 4,5 |
Плотность и удельный вес металлов и их сплавов
Во всех сферах человеческой деятельности применяются изделия из металлов. Металлы в научном смысле представляют собой простые вещества, обладающие специфическими свойствами (металлическим блеском, ковкостью, высокой электропроводностью). В быту и на производстве часто используют их сплавы с другими элементами. Эти затвердевшие расплавы также обычно называют металлами.
Определение и использование плотности
Как известно, чтобы найти плотность вещества, его массу делят на объем. Плотность является физико-химической характеристикой вещества. Она постоянна. Материалы для промышленного производства должны соответствовать этому показателю. Для её обозначения принято использовать греческую букву ρ.
Плотность железа равна 7874 кг/м³, никеля — 8910 кг/м³, хрома — 7190 кг/м³, вольфрама — 19250 кг/м³. Конечно, это относится к твёрдым сплавам. В расплавленном состоянии веществам присущи другие характеристики.
В природе лишь некоторые металлы присутствуют в большом количестве. Удельный вес железа в земной коре 4,6%, алюминия — 8,9%, магния — 2,1%, титана — 0,63%. Металлы незаменимы в большинстве сфер человеческой деятельности. Их производство растёт год от года. Для удобства металлы разделены на группы.
Железо и его сплавы
Чёрными металлами принято называть стали и чугуны разных марок. Сплав железа и углерода считается сталью, если железа не менее 45%, а содержание углерода 0,1%—2,14%. Чугуны, соответственно, углерода содержат больше.
Для получения необходимых свойств сталям и сплавам их легируют (присаживают при переплаве легирующие добавки). Таким образом плавят заданные марки. Все марки металла строго соответствуют определённым техническим условиям. Свойства каждой марки регламентированы государственными стандартами.
В зависимости от состава плотность стали варьируется в диапазоне 7,6—8,8 (г/см³) в СГС или 7600—8800 (кг/м³) в СИ (это видно из таблицы 1). Конечно, сталь имеет сложную структуру, это не смесь различных веществ. Однако присутствие этих веществ и их соединений изменяют свойства, в частности, плотность. Поэтому самыми большими плотностями обладают быстрорежущие стали с высоким содержанием вольфрама.
Цветные металлы и их сплавы
Изделия из бронзы, латуни, меди, алюминия широко применяются на производстве:
- Обычно бронзы это сплавы меди с оловом, алюминием, свинцом и бериллием. Однако в бронзовом веке, когда удельный вес бронзы в общей массе металлических изделий составлял почти 100%, это были сплавы медь — мышьяк.
- Сплавы на основе цинка — латуни. В латуни может присутствовать олово, но его количество меньше, чем цинка. Чтобы получить сыпучую стружку, иногда добавляют свинец. Кроме ювелирных сплавов латуни и бронзы, они нужны для деталей машин и морских судов, скобяных изделий, пружин. Некоторые сорта применяют в авиации и ракетостроении.
- Дюралюминий (дюраль) — сплав алюминия с медью (меди 4,4%) — это высокопрочный сплав. Главным образом применяется в авиации.
- Титан по прочности превосходит многие марки стали. Одновременно он вдвое легче. Эти качества сделали его незаменимым в большинстве отраслей промышленности. А также он широко применяется в медицине (протезировании). Удельный вес титана в производстве летательных аппаратов достигает 70% от всего выплавляемого в мире. Около 15% титана идёт для химического машиностроения.
- Серебро и золото — первые металлы, с которыми познакомился человек. За всю историю существования человечества эти металлы, по большей части, шли на ювелирные изделия. И в настоящее время тенденция сохраняется.
- Вольфрам из-за высокой тугоплавкости незаменим в приборостроении. Большая плотность позволяет применять его, как защиту от радиации.
- Никель и хром образуют нихром — жаропрочный пластичный сплав, очень долговечный и надёжный.
Различные марки сталей и чугунов, бронз и других металлов имеют разный химический состав и разную плотность. Плотности всех востребованных материалов измерены и систематизированы. Таблицы, содержащие эти данные доступны пользователям. С их помощью можно легко найти массу изделия заданной формы.
Определение массы изделия
Все современные справочные материалы, ГОСТ и технические условия предприятий скорректированы в соответствии с международной классификацией.
Пользуясь справочными таблицами плотностей различных материалов, легко определить их массу. Это особенно актуально, когда предметы тяжёлые или отсутствуют соответствующие весы. Для этого требуется знать их геометрические параметры. Чаще всего узнать требуется массу предмета в форме цилиндра, трубы или параллелепипеда:
- Металлические прутки имеют форму цилиндра. Зная диаметр и длину, легко узнать массу. Масса равна плотности, умноженной на объём. Находим объём предмета. Он получается умножением площади сечения на длину. Площадь круга, зная диаметр, определить несложно. Диаметр в квадрате умножается на 3,14 (число пи), делится на 4.
- Массу трубы получаем аналогично. При нахождении площади берём разницу между внешним и внутренним диаметром сечения.
- Чтобы определить массу листа, блюма, сляба или прутка прямоугольного сечения, определяем объём, перемножая длину, высоту и толщину. Умножаем на плотность из справочника.
При таких вычислениях всегда допускается маленькая погрешность, ведь формы не идеальны. На практике ей можно пренебречь. Производители металлоизделий разработали специальные калькуляторы вычисления массы для пользователей. Достаточно ввести уникальные размеры в соответствующие окна и получить результат.
Что такое удельный вес
Удельным весом называют плотность, умноженную на ускорение свободного падения (силу тяжести) или отношение веса тела к его объёму. Путать его с плотностью недопустимо. Однако часто это происходит из-за смешения понятий массы и веса. Вес тела, а следовательно и удельный вес, изменяется в зависимости от силы тяжести. Он не является постоянной величиной. В зависимости от места, где находится предмет, он имеет разные значения. Эта физическая величина будет разной даже в разных точках Земли. Ускорение свободного падения на экваторе больше, чем на полюсах. Масса и плотность постоянны.
К примеру, можно вычислить удельный вес серебра. На Земле эта величина будет составлять 10500 кг/м³ (плотность чистого металла). Умножив на 9,81м/с2 (сила тяжести), можно получить 103005 Н/м³. А на Луне 10500 кг/м³ умножается на 1,62м/с2 (сила тяжести на Луне). Результат уже другой — 17,01Н/м³. В кабине корабля, вращающегося вокруг Земли — невесомость, ускорение равно нулю. Следовательно, и вес любого материала здесь ноль.
Все значения будут разными. Самое большое значение будет в первом случае, потому что на Земле ускорение свободного падения имеет самое большое значение. В невесомости вещь не весит ничего. Плотность одного и того же материала в любом месте будет одинаковой. Она является константой.
Для того, чтобы составить таблицы удельного веса металлов на различных планетах (или в других условиях), необходимо знать ускорение свободного падения и плотность.
Перевозки изделий из металлов
В системе грузоперевозок задействовано такое понятие, как «объёмный вес». Если масса предмета в одном кубическом метре 167 кг, то такой вес считается физическим, а если меньше — объёмным. Например, масса куба стали углеродистой — 7750 кг. Другими словами, объёмный вес стали 7750 кг. Эти расчёты нужны, чтобы определить, какой объем займёт перевозимый груз.
Однако в зависимости от того, какие металлические изделия перевозятся, объем будет меняться. Предположим, что есть несколько различных метизов одной и той же марки стали. По идее, они обладают одинаковой плотностью. Однако слитки, крупносортные изделия и бунты проволоки обладают различным объёмом, а следовательно, при их перевозке займут больше или меньше места на транспорте. Таким образом, они обладают разным объёмным весом. При любых условиях кубометр стали больше 167 кг, следовательно, его не назовёшь объёмным.
|
|
|
|
|
плотность кг см3, удельный вес и другие технологически свойства
Термин «сталь» используется в металлургии и означает смесь железа с углеродом, количество которого варьируется от 0,03% до 2,14% по массе.
Если содержание углерода в железе превышает указанную верхнюю границу, тогда материал теряет свои ковкие свойства, и работать с ним можно только путем литья.
Общие свойства
Не нужно путать сталь с железом, которое представляет собой твердый и относительно пластичный металл, имеет атомный диаметр 2,48 ангстрема, температуру плавления 1535 °C и температуру кипения 2740 °C. В свою очередь, углерод является неметаллом с атомным диаметром 1,54 ангстрема, мягкий и хрупкий в большинстве своих аллотропных модификаций (исключение составляет алмаз). Диффузия этого элемента в кристаллической структуре железа возможна благодаря разнице в их атомных диаметрах. В результате такой диффузии образуется этот материал.
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.
- Кобальт. Уменьшает закаливаемость и приводит к упрочнению материала и увеличению его твердости при высоких температурах. Увеличивает также магнитные свойства. Используется в жаропрочных материалах.
- Хром: благодаря образованию карбидов придает стали прочность и сопротивляемость высоким температурам, увеличивает коррозионную стойкость, увеличивает глубину формирования карбидов и нитридов при термохимической обработке, используется в качестве твердого нержавеющего покрытия для осей, поршней и так далее.
- Молибден увеличивает твердость и коррозионную стойкость для аустенитных материалов.
- Азот добавляется для облегчения образования аустенита.
- Никель делает аустенит стабильным при комнатной температуре, увеличивая твердость материала. Используется в жаростойких сплавах.
- Свинец образует маленькие глобулярные образования, которые повышают способность к механической обработке стали. Этот элемент обеспечивает смазку материала при процентном содержании от 0,15% до 0,30%.
- Кремний увеличивает закаливаемость и стойкость к окислению материала.
- Титан стабилизирует сплав при высоких температурах и увеличивает его сопротивляемость окислению.
- Вольфрам образует вместе с железом стабильные и очень твердые карбиды, которые остаются устойчивыми при высоких температурах, 14—18% этого элемента позволяет создать режущую сталь, которую можно применять со скоростью в три раза больше, чем обычную углеродную сталь.
- Ванадий увеличивает сопротивляемость окислению материала и формирует сложные карбиды с железом, которые увеличивают сопротивление усталости.
- Ниобий придает твердость, пластичность и ковкость сплаву. Используется в структурных материалах и автоматике.
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.
- Твердость стали варьируется между твердостью железа и твердостью структур, которые получаются с помощью термических и химических процессов. Среди них наиболее известной является закалка, применяемая к материалам с высоким содержанием углерода. Высокая поверхностная твердость стали позволяет ее использовать в качестве режущего инструмента. Для получения этой характеристики, которая сохраняется до высоких температур, в сталь добавляют хром, вольфрам, молибден и ванадий. Измеряют твердость металла по бринеллю, викерсу и роквеллу.
- Обладает хорошими литейными свойствами.
- Способность подвергаться коррозии является одним из основных недостатков стали, поскольку окисленное железо увеличивается в объеме и приводит к возникновению трещин на поверхности, что, в свою очередь, еще сильнее ускоряет процесс разрушения. Традиционно металл защищали от коррозии с помощью различных поверхностных обработок. Кроме того, некоторые составы стали устойчивы к окислению, например, нержавеющие материалы.
- Обладает высокой электропроводностью, которая не сильно изменяется в зависимости от состава сплава. В воздушных линиях электропередач чаще всего используют алюминиевые проводники, которые покрываются стальной рубашкой. Последняя обеспечивает необходимую механическую прочность проводам, а также способствует более дешевому их производству.
- Используется для производства искусственных постоянных магнитов, поскольку намагниченная сталь не теряет свою магнитную способность до определенной температуры. При этом структура стали феррит обладает магнитными свойствами, в то время как структура аустенит не является магнитной. Магниты на основе стали для стабилизации структуры феррита содержат, как правило, около 10% никеля и хрома.
- С увеличением температуры изделие из этого материала увеличивает свою длину. Поэтому если в той или иной конструкции существуют степени свободы, то тепловое расширение не является проблемой, если же таких степеней свободы не существует, то расширение стали приведет к появлению дополнительных напряжений, которые нужно учитывать. Коэффициент теплового расширения стали близок к таковому для бетона. Этот факт делает возможным их совместное использование в конструкциях различного типа, такой материал получил название железобетон.
- Это негорючий материал, однако его фундаментальные механические свойства быстро ухудшаются под воздействием открытого огня.
виды металла и формы исполнения, марки изделий и вычисление массы 1 м2
Из всех прокатных изделий металлургии проще всего определить вес стального листа: формула для нахождения объёма прямоугольного параллелепипеда, каковым является пластина, известна из курса начальной школы: длина, ширина, высота. Остаётся умножить полученное произведение на плотность металла, и будет получен расчётный вес. Но в некоторых случаях такая схема вычислений не срабатывает.
Зависимость веса от размеров
При закупках листового металла приходится оперировать с массой отдельных пластин, если их приобретают по количеству или общим весом стальной поверхности, которую требуется построить. Такая необходимость связана не только с установлением цены, но и с наймом подъёмной техники при выполнении погрузоразгрузочных работ. Обычно вычисления делают калькулятором в последовательности:
- устанавливают удельный вес материала листа — если это сталь, то плотность составляет 7,85 т/м3;
- определяют объём единичной пластины и умножают на их количество, или общую площадь металла — на толщину;
- конечный результат — расчётный вес стали получают по формуле Р = V *7,85 с размерностью в тоннах, если величины принимались в метрах.
youtube.com/embed/9_RXELvfe1U”/>
Пример: сталь листовая, вес 1 м² пластины толщиной 10 мм составит 1*0,01*7,85 = 0,0785 т, или 78,5 кг. При изготовлении листового проката устанавливаются допуски на предельные отклонения габаритов от номинальных параметров. В результате получаются погрешности между расчётными значениями массы металла и фактическими, полученными в итоге взвешивания. Величина различий тем больше, чем шире поле допуска.
Другой фактор, влияющий на вес листовой стали — наличие покрытия на оцинкованном металлическом прокате или рифления и просечек на определённых марках изделий. В помощь покупателям изготовители и поставщики на своих сайтах помещают автоматический калькулятор, значительно упрощающий вычисления.
Если известен вес листа металла, несложно посчитать количество пластин в тонне или пачке с указанием массы.
Материалы для листового металла
Плоский прокат применяется во многих отраслях промышленности — как в несущих конструкциях, так и в декоративно-отделочных целях. Помимо стали, в качестве сырья для его производства используют:
- алюминий;
- медь;
- цинк;
- сплавы.
Часто металлические листы применяют в качестве кровли, скрепляя пластины между собой фальцами вручную или посредством инструментов. Все перечисленные материалы пригодны для этой цели. Кроме цинка, который в чистом виде не используют: его напыляют на сталь, или сплавливают с медью и титаном — получают так называемый титаноцинк. ‘
Естественно, что вес изделий каждого металла будет значительно отличаться, потому как плотность алюминия 2,72, меди 8,3―8,9, цинка — 7,13, титана 4,51 т/м3.
Разновидности стали плоского проката
Благодаря отличным конструкционным свойствам, плоский прокат сплавов железа получил повсеместное распространение. Существует несколько параметров, по которым разделяют листовую сталь:
- толщина — тонкие пластины 0,35―3,99 мм и толстые свыше четырёх до 160 мм;
- технология — холодно- и горячекатаные с маркировками ХК, ГК, оцинкованные, нержавеющие и просечно-вытяжные листы;
- назначение — электротехническая, судостроительная, броневая, котельная, жаропрочная и другие виды стали;
- профиль бывает прямым, штампованным или гофрированным, в том числе под кровельную черепицу.
Применяется плоский прокат преимущественно в машиностроении и возведении сооружений. Требования к листовому металлу определяются условиями, в которых он будет употребляться.
Особенности стальных листов
На практике чаще всего пользуются классификацией по признаку технологии изготовления. Краткая характеристика плоского проката стали:
- Оцинкованный тип изготавливают из одноимённых металлов. Феррооснову покрывают элементом Zn полностью или с одной стороны. Выпускают несколько видов: профнастил, гладкий лист и гофрированный.
- Холоднокатаный сорт — это пластины и полосы из сталей Ст10―Ст45 толщиной от нескольких микрон до 3 мм. Поставляется от изготовителя в рулонах и листах с обрезанным краем.
- Горячекатанный толстолистовой прокат изготавливают из марок Ст0―Ст5. Выпускают и тонкие пластины размером 0,5―3,9 мм.
- Просечно-вытяжной (ПВЛ) сорт получают способом одновременных операций: на лист наносят надрезы и удлиняют его — образуются ячейки. За счёт такой технологии вес плоского проката уменьшается на 70% против цельного изделия.
- Рифлёный тип обеспечивает гладкому листу свойство противоскольжения. Изготавливается из обычной углеродистой стали Ст0―Ст3, часто выпускают декоративные изделия из нержавейки. Ромбические или чечевичные выступы составляют 0,1―0,3 толщины листа и наносятся в виде рисунка. Размеры рифлений 30х70 с промежутками между ними до 20―30 мм.
Выступы увеличивают вес листового металла. Таблица массы гладкого проката и двух типов рифлёного приведена ниже. Значения указаны через дробь для пластин: без выступа, с рифлениями чечевица, ромб:
Сталь листовая | Вес 1 м², выраженный в килограммах |
Толщина металла в миллиметрах — 3 | 23,55/24,15/― |
4 | 31,4/32,2/33,5 |
5 | 39,25/40,5/41,8 |
6 | 47,1/48,5/50,1 |
8 | 62,8/64,9/66,8 |
10 | 78,5/―/― |
В таблице приведена расчётная масса из условий: плотность стали 7,85 т/м3, размеры и расстояния между выступами усреднены. Высота рифления — 0,2 от толщины гладкого листа.
Страница не найдена – Китай Гуаньюй трубка из нержавеющей стали
- О нас
- О нас
- Сертификаты
- Производственное оборудование
- Испытательное оборудование
- Качество и контроль
- Почему вы должны выбрать нас?
- FAQ Часто задаваемые вопросы
- Продукты
- Нержавеющая сталь марок
- Размеры трубок из нержавеющей стали
- Размер трубы из нержавеющей стали
- Характеристики труб из нержавеющей стали
- Механические свойства нержавеющей стали
- Трубки теплообменника
- U-образная трубка из нержавеющей стали
- П-образные гибкие трубы из никелевого сплава
- Сварная труба из нержавеющей стали
- Полый стержень из нержавеющей стали
- Капиллярная трубка
- Трубка конденсатора
- Инструментальные трубки
- Витые трубки
- Овальная труба из нержавеющей стали
- Трубы перегревателя Трубы перегревателя Котельная труба
- Нержавеющая сталь
- Труба из нержавеющей стали 304
- Труба из нержавеющей стали 304H
- Трубка из нержавеющей стали 304L
- Трубки из нержавеющей стали 309S
- Труба из нержавеющей стали 310S
- Трубки из нержавеющей стали 316L
- Трубка из нержавеющей стали 316Ti
- Труба из нержавеющей стали 317L
- 321 Трубка из нержавеющей стали
- TP347H Труба из нержавеющей стали
- 17-4 PH Нержавеющая сталь 630
- Труба из нержавеющей стали 904L
- 254 SMo Tubing 254SMo Pipe
- Труба из нержавеющей стали 409L
- 410 Трубка из нержавеющей стали
- Трубки из нержавеющей стали 410S
- Дуплексная сталь
- Дуплексная стальная труба
- S31803 Труба из нержавеющей стали
- 2205 Двойная труба S32205
- S32304 Трубы из нержавеющей стали
- S32101 Дуплексная стальная труба
- 2507 Труба Super Duplex | 2507 Супердуплексная трубка
- S32750 Труба Super Duplex
- S32760 Труба из нержавеющей стали
- Никелевый сплав
- Труба из никелевого сплава Труба из никелевого сплава
- Incoloy Tubes Трубки из сплава инколой
- A286 Нержавеющая сталь A286 Сплав
- Incoloy 800 Tubing Alloy 800 Труба N08800 Бесшовные трубы
- Инколой
Расчет веса стальных стержней TMT в связке
АрматураTMT поставляется в виде U-образных или прямых стержней. Длина стержней TMT 40 футов.
В большинстве случаев инженеры-строители, подрядчики рекомендуют покупать стержни TMT штучно, связками или тоннами. Размеры также различаются в зависимости от структуры здания. Например, для основной плиты требуются стержни 10 мм / 12 мм, для распределения будет 8 мм / 10 мм для балки, это будет 16 мм и 12 мм в зависимости от пролета.
Несколько важных моментов относительно веса стержня TMT
- Стандартная длина стержней – 12 метров
- Согласно IS 1786: 2008 допуск стержней TMT должен соответствовать директиве IS
- стержни TMT, изготовленные различных диаметров
- 8 мм | 10 мм | 12 мм | 16 мм | 20 мм | 25 мм | 28 мм | 32 мм
- Прутки TMT Вес можно объяснить в килограммах или центнеров или тонн
- 1 центнер = 100 кг | 1 тонна = 1000 кг
Если вы хотите узнать секционный вес стержней TMT, вот базовый расчет для справки