Плотность металла это: Плотность металлов | Мир сварки

alexxlab | 03.01.2023 | 0 | Разное

Определение плотности металлов и сплавов

Главная / Наши услуги / Проведение испытаний отдельных видов продукции / Определение плотности металлов и сплавов

Химическая лаборатория ИЦ “Композит-Тест” проводит определение плотности металлических образцов и других твердых непористых веществ.

Плотность является одной из важнейших физических величин, характеризующих свойства вещества.

Плотностью вещества называется отношение массы тела к его объему и выражается в г/см³. Плотность является постоянной величиной для каждого химически однородного вещества при данной температуре.

Для определения плотности металлических, пластмассовых образцов нами применяется гидростатический метод, который обеспечивает наиболее точное измерение плотности.

Гидростатический метод определения плотности в твердых образцах описан в:

• ГОСТ 20018-74 “Сплавы твердые спеченые”;
  
• ГОСТ 25281-82 “Металлургия порошковая. Метод определения плотности формовок”;
  
• ГОСТ 15139-69 “Пластмассы. Методы определения плотности (объемной массы)”;
  
• ТУ 48-19-76-90 “Вольфрам металлический для металлургических целей. Технические условия”

Для определения плотности применяются жидкости, хорошо смачивающие материалы, которые не должны растворять и пропитывать образец или вступать с ним в реакцию, а также не должны улетучиваться во время определения (например, этиловый спирт, ацетон и другие).

В качестве жидкости для взвешивания мы применяем дистиллированную воду.

Гидростатический метод определения плотности материала состоит во взвешивании образца в воздухе, а затем в воде и вычислении его плотности. Метод предназначен для определения плотности формованных изделий (стержни, бруски, трубки, твердые спеченые сплавы, штабики и пластины металлического вольфрама и молибдена).

При взвешивании температура испытуемого образца, жидкости и окружающего воздуха должна быть одинаковой. Температуру дистиллированной воды, в которую помещаем образец, поддерживаем постоянной, или, если это невозможно, измеряем температуру до и после каждого взвешивания, принимая в расчет среднее из полученных значений.

Значения плотности дистиллированной воды в зависимости от температуры воздуха приводятся в нормативных документах на испытуемый материал.

Имеются и другие методы определения плотности веществ, которые приводятся в ГОСТ 15139-69 “Пластмассы. Методы определения плотности (объемной массы)”.

Пикнометрический метод заключается в сравнении масс одинаковых объемов испытуемого вещества и жидкости известной плотности. Жидкость должна смачивать испытуемое вещество и стенки пикнометра, а ее плотность не должна быть выше плотности исследуемого вещества. В качестве такой жидкости применяют бензин, толуол, ксилол и другие органические жидкости. Метод применяется для определения плотности формованных изделий, порошков, гранул, хлопьев.

Метод обмера и взвешивания заключается в определении плотности вещества по отношению массы к его объему, определяемым непосредственно взвешиванием и обмером.

Допускается измерять объем другими методами, например по вытесненному объему жидкости для образцов неправильной или трудно измеряемой формы. Метод применяется для определения плотности изделий, полуфабрикатов (стержни, бруски, трубы, отливки).

Заявку на выполнение работ по определению плотности различных металлов и сплавов можно сделать по телефону (495) 513-20-71

Плотность – металл – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Кривые охлаждения сплавов.| Зависимость теплоемкости олова от температуры.  [1]

Плотность металла тесно связана с его структурой и атомным строением. Объем, занимаемый 1 г-атомом вещества ( VA), определяется как УлЛ / р, где А – масса 1 грамм-атома.  [2]

Плотность металла тесно связана с его структурой и атомным строением. Следует иметь в виду, что при данном определении атомного объема в его величину входит доля межатомных пор, образующихся при формировании кристаллической решетки. Поскольку VA является усредненным параметром, он, как и плотность, будет зависеть от количества дефектов в кристалле.  [3]

Плотность металлов не может считаться их характерным свойством. К легким металлам относят щелочные, щелочноземельные металлы, бериллий, алюминий, скандий, иттрий и титан; к тяжелым – все остальные. Таким образом, легких металлов меньше и техническую ценность в качестве легких конструкционных материалов представляют лишь алюминий, титан, бериллий и магний. Плотность металлов сравнительно редко зависит от температуры.  [4]

Плотность металла определяется числом атомов в единице объема. При данном составе и кристаллической структуре она не зависит сколько-нибудь заметно от величины, формы и ориентировки зерен. Как плотность, так и микроструктура могут быть изменены за счет химического состава. Соответствующую зависимость можно представить графически ( см. верхнюю кривую на фиг.  [5]

Плотность металлов весьма различна и варьирует в широких пределах. Металлы плотностью не выше 5 г / см3 называют легкими, остальные – тяжелыми. Кипят металлы при очень высоких температурах ( платина – при 4350 С, медь – при 2877 Сит.  [6]

Плотность металлов весьма различна. При этом металлы с плотностью не выше 5 г / см3 называют л е г к и м и, а остальные – тяжелыми. Как правило, легкие металлы и самые легкоплавкие; например, щелочной металл цезий плавится при – J-280 С.  [7]

Плотность металлов может быть вычислена IB первом приближении из постоянных решетки, определенных при помощи рентге-ноструктурнаго анализа.  [8]

Плотность металлов весьма различна. При этом металл ] с плотностью не выше 5 г / ел3 называют легкими, а остал ] ные – тяжелыми. Как правило, легкие металлы и самь легкоплавкие; например, щелочной металл цезий плавится пр 28 С.  [9]

Плотность металлов в стеклообразном состоянии обычно ниже, чем кристаллов, лишь на 2 % и КРР сходны с кривыми для расплавов.

 [10]

Плотность металла заметно меняется с температурой. Из-за увеличения амплитуды колебаний атомов при повышении температуры среднее равновесное расстояние между атомами увеличивается, а плотность, следовательно, уменьшается.  [11]

Плотность металла в результате пластической дефор-мации практически не изменяется. Сказанное не относится к случаю обработки давлением слитков, плотность которых, например, при ковке увеличивается из-за ликвидации газовых пузырей и усадочных раковин.  [12]

Плотность металла в ядре точки зависит также от формы контактной поверхности электродов. Электроды со сферической поверхностью обеспечивают при равных условиях более плотный металл в ядре, чем электроды с рабочей частью п виде усеченного конуса.  [13]

Кристаллическая решетка.  [14]

Плотность металлов является еще одним важным критерием их деления. У легких металлов или их сплавов она составляет менее 4 4 г / см3, а у тяжелых металлов или их сплавов превышает эту величину. Важными в технике легкими металлами являются алюминий, магний и их сплавы, к важнейшим тяжелым металлам относятся медь, свинец, цинк, олово и сплавы, полученные из них. Между этими группами находится титан, который, как правило, относят к легким металлам.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Плотность металла и ее влияние на производство

Плотность – это характеристика материала, которую мы все хорошо знаем. Однако он прячется в материалах, поэтому в конечном итоге мы не очень часто о нем думаем. У нас даже есть шутки по этому поводу из-за этой непреднамеренной завесы. «Что тяжелее: тонна перьев или тонна кирпичей?» Цель «шутки» — заставить кого-то сказать «тонну кирпичей», потому что, конечно, кирпичи весят больше, чем перья! Эта шутка особенно хитрая, потому что она намеренно опускает половину важности плотности.

Плотность определяется как масса на единицу объема . В нашей шутливой установке мы узнали, что у нас есть эквивалентная масса перьев и кирпичей. Фишка шутки в громкости. У нас нет информации об объеме имеющихся у нас кирпичей или перьев! Разум тяготеет к этому упущению и начинает делать предположения. Кто-то обычно держал в руках перо и кирпич и, как правило, делал ошибочные выводы из одинаковых объемов каждого из них. Давайте побудем вместе и посмотрим, как работает эта шутка.

Плотность обычного кирпича составляет 1,992 грамма на кубический сантиметр. Этот выписанный способ уже вносит некоторую ясность в то, что такое плотность. Куб из кирпича со сторонами 1 см будет весить 1,992 грамма. Плотность типичного пера составляет около 0,0025 грамма на кубический сантиметр. Ага! Это означает, что кубики кирпичей и перьев одинакового размера будут весить совершенно по-разному. Давайте переставим вещи, чтобы пролить свет на нашу шутку.

Ранее мы определили плотность следующим образом:

Мы можем использовать некоторые математические вычисления, чтобы обойти это соотношение и обнаружить следующее:

Теперь мы можем подставить наши значения плотности (1,992 кирпича, 0,0025 пера) и массы (1 метрическая тонна = 1 000 000 граммов), чтобы определить следующие объемы. :

Это значит, что в нашей шутке объем перьев у нас в 800 раз больше. Вот почему веса равны и почему шутка работает: из-за плотности.

Почему это все так важно?

Плотность — это только одна из многих характеристик материалов, включая металл. Это соображение необходимо учитывать при разработке материала компонента. Допустим, мы разрабатываем предмет, который имеет гипотетический набор потребностей, в которых титан и алюминий имеют схожие преимущества. Для нашего примера предположим, что мы проектируем аэрокосмический компонент с определенными требованиями к коррозии и набором размеров, но не более того. Давайте заглянем в интернет и найдем плотности! Сохраняя те же единицы, 9Алюминий 0003 имеет плотность 2,7·, а титан имеет плотность 4,5·. Теперь мы должны спросить себя, что это различие означает для нашего компонента. В конце концов, все остальные характеристики как алюминия, так и титана соответствуют нашим потребностям в нашем гипотетическом сценарии. Однако этот пример — самолет. Компоненты, изготовленные из любого материала, могут функционировать должным образом, но самолет должен быть легким, чтобы способствовать, ну, в общем, полету. Это означает, что алюминиевый компонент, несмотря на его функциональность, является более оптимальным вариантом, поскольку он позволяет минимизировать вес компонента.

Разве титан не легче алюминия?

Редко инженерные проблемы бывают такими простыми. Отсутствие простоты делает приведенные выше утверждения запутанными. Разве титан не легче алюминия? Поэтому он должен быть плотнее, верно? Мы эмпирически убедились в приведенных выше значениях плотности, что это не так. Титан плотнее алюминия. Чтобы лучше понять, почему все это по-прежнему имеет смысл, давайте добавим требование прочности к нашему изготовленному компоненту и удалим требования к размерам. Теперь мы должны учитывать коррозию, прочность и вес. Титан значительно прочнее алюминия. Это означает, что для достижения той же прочности, что и у алюминиевого аналога, нам потребуется меньше титана. На самом деле настолько меньше, что обычно конечный вес одинаково прочного титанового изделия легче, чем алюминиевого! Наше понимание плотности подтверждается. Наша концепция плотности как полезной характеристики также сохраняется.

Почему важна плотность сплава?

Эти примеры показывают, почему плотность является важным фактором. На самом деле, все характеристики материала могут быть учтены в той или иной степени при проектировании предмета. Крупнейший пример управления этим пониманием — композиты. В вышеупомянутых примерах мы увидели конструктивные соображения, которые может сыграть плотность. В одном мы могли уменьшить размеры, чтобы соответствовать аналогичным преимуществам, а в другом у нас были важные различия в весе нашего предмета. Композиты стремятся объединить характеристики нескольких материалов в одно целое. Это отличается от собранного компонента, поскольку композиты объединены таким образом, что их можно рассматривать как один материал. Плотность, как мы теперь хорошо знаем, определяет вес каждого материала в композите.

Таким образом, все желаемые характеристики композита и выбранных материалов соотносятся с плотностью, если вес имеет какое-либо значение. Например, титан можно легко использовать для усиления композита с минимальным увеличением веса.

Вероятно, это самое большое, что вы когда-либо думали о плотности. Хотя мы видим, насколько это важно. Это мера того, сколько вещей на самом деле находится в данном пространстве. Поскольку инженерный мир требует, чтобы компоненты были меньше и легче, а продукты имели больше функций в меньшем пространстве, концепция плотности, возможно, актуальна как никогда. Материалы, используемые в наших передовых продуктах, должны быть более конкретными для выполнения необходимых функций. Сегодняшние материалы нацелены на то, чтобы меньше тратить – больше пользы в меньшем пространстве. Понимание плотности позволяет инженерии удовлетворить эту потребность.

Все статьи

атомная физика – Есть ли способ уменьшить плотность металлов, кроме повышения температуры

Краткий ответ: Да, есть много ручек, которые нужно повернуть, чтобы уменьшить плотность металла.

Поскольку вы предотвратили переход к пене, вы, вероятно, подразумеваете, что масса $m$ остается постоянной. Поскольку $\rho=m/V$, где $\rho$ – плотность, а $V$ – объем, вы действительно спрашиваете о сценариях, в которых $$\left(\frac{\partial V}{\partial X}\right)_N>0\tag{1}$$ что соответствует увеличению объема за счет изменения некоторого параметра $X$ при неизменной массе или числе молекул металла $N$.

К счастью для вас, это неравенство очень распространено; то есть существует множество физических параметров, которые необходимо настроить для получения объемного изменения. Математическая основа здесь: $$dG=-S\,dT+V\,dp+\sigma\,dA+E\,dP+B\,dM+\cdots\tag{2}$$ для замкнутой системы, где $G$ — аромат энергии (в частности, свободная энергия Гиббса), $S$ — энтропия, $T$ — температура, $p$ — давление, $\sigma$ — поверхностное натяжение, $A$ — площадь поверхности, $E$ — электрическое поле, $P$ — поляризация, $B$ — напряженность магнитного поля, $M$ — магнитный момент.