Плотность углеродистой стали: Плотность стали: справочные таблицы, метод определения

alexxlab | 10.07.1980 | 0 | Разное

Содержание

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.

Удельный и объемный вес стали. Таблица веса 1м2 стали различных марок.

     Сталь – деформируемый сплав малого количества углерода (до 2%) с железом и другими элементами. Это один из самых распространённых материалов, применяемый в почти во всех отраслях промышленности. Классифицируются по маркам стали, которые различаются по структуре, различным механическим и различным физическим свойствам, а также по химическому составу.

      Ниже приведена таблица веса 1м2 стали, наиболее распространённых марок в г/см3:

Вес стали популярных типов: легированной, углеродистой, штамповой, рессорно-пружинная и других
Тип сталиМаркаУдельный вес (г/см3)
криогенная нержавеющая конструкционная12Х18Н10Т7,9
жаропрочная нержавеющая коррозионно-стойкая08Х18Н10Т7,9
низколегированная конструкционная09Г2С7,85
качественная конструкционная углеродистая10,20,30,407,85
углеродистая конструкционнаяСт3сп, Ст3пс7,87
штамповая инструментальнаяХ12МФ7,7
рессорно-пружинная конструкционная65Г7,85
штамповая инструментальная5ХНМ7,8
легированная конструкционная30ХГСА7,85
сталь высоко-углеродистая70 (ВС и ОВС)7,85
сталь среднеуглеродистая457,85
сталь мало-углеродистая10 и 10А; 20 и 20А7,85
сталь мало-углеродистая электро-техническая (Армко)А и Э; ЭА; ЭАА7,8
сталь хромистая15ХА7,74
сталь хромоалюминиевомолибденовая азотируемая38ХМЮА7,65
сталь хромомарганцовокремнистая25ХГСА7,85
сталь хромованадиевая30ХГСА; 20ХН3А7,85

      Так как существует огромное количество марок стали (около 1500), мы представили только удельный вес стали наиболее распространённых марок. Более подробную информацю про вес 1 м2 стали можно найти в других статьях на нашем сайте.

     Исходя из характеристик стали, можно выделить такие основные – плотность, коэффициент линейного расширения, модули упругости и сдвига. По химическому составу различают легированные и углеродистые. В последнюю, на ряду с углеродом и добавлением железа, также добавляют марганец (0,1 – 1,0%) и кремний (до 0,4%). Для добавления особых свойств в сталь добавляют вредные примеси: фосфор – придаёт хрупкости при низких температурах, а при нагревании до определённых температур, уменьшает пластичность; сера – образовывает мелкие трещины (красноломкость) при высоких температурах.

     Рассчитываться удельный вес стали по следующей формуле: y=P/V, где P – вес однородного тела, V – объём соединения. Получаемый параметр постоянный и работает только тогда, когда сталь имеет абсолютно плотное состояние и непористую структуру.

    По справочнику физических свойств и материалов установлено, что вес стали 1м2  идентичен плотности стали, что равняется 7,85 г/см3. Изменяется этот параметр так:

Обработка стали/Добавление примесейИзменения по сравнению с стандартом 7,85 г/см3
углеродудельный вес уменьшается
хром, алюминий, марганецудельный вес уменьшается
кобальт, вольфрам, медьудельный вес увеличивается
деформации волочениемудельный вес увеличивается, но не более 2-3%

Плотность стали, значение и примеры

Плотность стали и её другие физические свойства

Он в зависимости от своего химического состава и области применения разделяются на несколько групп. Так, по химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные.

Плотность стали равна:

СИ, кг/м3

СГС, г/см3

МКСС, тем/м3

Сталь

7800

7,8

796

Однако в углеродистой стали промышленного производства всегда имеются примеси многих элементов. Присутствие одних примесей обусловлено особенностями производства стали: например, при раскислении в сталь вводят небольшие количества марганца или кремния, которые частично переходят в шлак в виде оксидов, а частично остаются в стали. Присутствие других примесей обусловлено тем, что они содержатся в исходной руде и в малых количествах переходят в чугун, а затем и в сталь. Полностью избавиться от них трудно. Вследствие этого, например, углеродистые стали обычно содержат 0,05 – 0,1% фосфора и серы.

Механические свойства медленно охлажденной углеродистой стали сильно зависят от содержания в ней углерода. Медленно охлажденная сталь состоит из феррита и цементита, причем количество цементита пропорционально содержанию углерода. Твердость цементита намного выше твердости феррита. Поэтому при увеличении содержания углерода в стали её твердость повышается. Кроме того, частицы цементита затрудняют движение дислокаций в основной фазе – в феррите. По этой причине увеличение количества углерода снижает пластичность стали.

Углеродистая сталь имеет широкое применение. В зависимости от назначения применяется сталь с малым или более высоким содержание углерода, без термической обработки (в «сыром» виде – после проката) или с закалкой и отпуском.

Элементы, специально вводимые в сталь в определенных концентрациях для изменения её свойства, называются легирующими элементами, а сталь, содержащая такие элементы, называется легированной сталью. К важнейшим легирующим элементам относятся хром, никель, марганец, кремний, ванадий, молибден.

Различные легирующие элементы по-разному изменяют структуру и свойства стали. Так, некоторые элементы образуют твердые растворы в g-железе, устойчивые в широкой области температур. Например, твердые растворы марганца или никеля в g-железе при значительном содержании этих элементов стабильны от комнатной температуры до температуры плавления. Сплавы железа с подобными металлами называются аустенитными сталями или аустенитными сплавами.

Влияние легирующих элементов на свойства стали обусловлено также тем, что некоторые из них образуют с углеродом карбиды, которые могут быть простыми, напримерMn3C, Cr7C3, а также сложными (двойными), например (Fe, Cr)3C. Присутствие карбидов, особенно в виде дисперсных включений в структуре стали, в ряде случаев оказывает сильное влияние на её механические и физико-химические свойства.

Назначения и плотность стали

По своему назначению стали делятся на конструкционные, инструментальные и на стали с особыми свойствами. Конструкционные стали применяются для изготовления деталей машин, конструкций и сооружений. В качестве конструкционных могут использоваться как углеродистые, так и легированные стали. Конструкционные стали обладают высокой прочностью и пластичностью. В то же время они должны хорошо поддаваться обработке давлением, резанием, хорошо свариваться. Основными легирующие компоненты конструкционных сталей – это хром (около 1%), никель (1-4%) и марганец (1-1,5%).

Их применяют для изготовления режущих и измерительных инструментов, штампов. Необходимую твердость обеспечивается содержащийся в этих сталях углерод (в количество от 0,8 до 1,3%). Основной легирующий элемент инструментальных сталей – хром; иногда в них вводят также вольфрам и ванадий. Особую группу инструментальных сталей составляет быстрорежущая сталь, сохраняющая режущие свойства при больших скоростях резания, когда температура рабочей части резца повышается до 600-700oС. Основные легирующие элементы этой стали – хром и вольфрам.

К группе сталей с особыми свойствами относятся нержавеющие, жаростойкие, жаропрочные, магнитные и некоторые другие стали. Нержавеющие стали устойчивы против коррозии в атмосфере, влаге и в растворах кислот, жаростойкие – в коррозионно-активных средах при высоких температурах. Жаропрочные стали сохраняют высокие механические свойства при нагревании до значительных температур, что важно при изготовлении лопаток газовых турбин, деталей реактивных двигателей и ракетных установок. Важнейшие легирующие элементы жаропрочных сталей – это хром (15-20%), никель (8-15%), вольфрам.

Примеры решения задач

Плотность стали углеродистой – Таблица

Справочная таблица содержит значения плотности углеродистой стали марок 08, 08кп, 20, 40, у8, у12 при различной температуре

Температура, 0СУглеродистые стали
08кп082040У8У12
0787678617863785878557834
15787178567859785478517830
50786178477849784578427822
100784678327834783278297809
150783078467819781778157796
200781478007803780178007781
250779877837787778477847765
300778177657770776677677749
350776377487753774877497731
400774577307736773077317713
450772777117718771177137694
500770876927699769276947675
550768876737679767276757655
600766876537659765276557634
650764876327635762876327613
700762876137617761376127592
750761075947620762476047581
800759875827624763575947565
850760175897616761775657528
900760275947600759075337489
950758075727574756475097463
1000755075437548753874857438
1050752375157522751274607413
1100749574887496748674367388

Читайте также:
Плотность низколегированных сталей
Плотность хромистых нержавеющих сталей
Плотность высоколегированных сталей с особыми свойствами

Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали

Array
(
    [TAGS] => 
    [~TAGS] => 
    [ID] => 99172
    [~ID] => 99172
    [NAME] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали
    [~NAME] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали
    [IBLOCK_ID] => 1
    [~IBLOCK_ID] => 1
    [IBLOCK_SECTION_ID] => 115
    [~IBLOCK_SECTION_ID] => 115
    [DETAIL_TEXT] => 

Сталь является самым распространенным в промышленности металлическим материалом, на основе которого изготавливают конструкции и инструменты с заданными свойствами. В зависимости от назначения этого материала изменяются многие его физические свойства, включая плотность. В данной статье рассмотрим, какой обладает плотностью сталь в кг/м3.

Что такое сталь, и какой она бывает?

Прежде чем приводить таблицы плотность стали в кг/м3, познакомимся с самим материалом. Сталью в металлургии называют сплав железа с углеродом, содержание которого не превышает 2,1 атомных процентов. Если углерода будет больше, то начинает образовываться графит в системе, что приводит к резкому изменению свойств сплава. В частности, увеличивается его твердость и хрупкость, и уменьшается пластичность. Если углерода больше, чем 2,1 %, то сплав называется чугуном.

Следует понимать главную вещь, что сталь - это сплав железа с другими элементами, которые выступают в качестве примесей. Если железо становится не основным компонентом, тогда такой сплав сталью не является.

Стали бывают самые разные. Так, низкое содержание углерода приводит к образованию класса конструкционных материалов. Более высокое его содержание образует класс инструментальных сталей. Помимо углеродистых, существуют легированные разными элементами материалы. Например, добавление больше 13% хрома приводит к образованию нержавеющих материалов, а большое содержание молибдена и вольфрама образует класс режущих сталей.

От чего зависит плотность стали?

Существует ряд факторов, которые определяют плотность стали в кг/м3. К ним относятся следующие:

  • плотность собственно железа для данной кристаллической решетки;
  • количество и тип примесей;
  • наличие фаз.

Из названных факторов первый является самым главным, поскольку именно железо является основой рассматриваемых сплавов. Как известно, оно может существовать в двух кристаллических решетках: ОЦК (объемно-центрированная кубическая) и ГЦК (гранецентрированная кубическая).

Первый тип решетки образует, так называемые ферритные стали, второй – аустенитные. Решетка ГЦК является плотноупакованной, в то время как ОЦК – это более рыхлая упаковка атомов. Тем не менее плотность ферритных сталей, как правило, выше, чем аустенитных. Причина этого проста, дело в том, что ГЦК является стабильной структурой только при высоких температурах для чистого железа, а все металлы при нагреве сильно расширяются. Последнее приводит к падению плотности.

Стали углеродистые

Чему равна плотность стали углеродистой? В общем можно сказать, что она немного ниже плотности чистого ОЦК железа (7874 кг/м3). Это незначительное уменьшение связано с тем, что углерод в ОЦК решетке занимает октаэдрические поры. Плотность самого углерода в структурах алмаза и графита очень низкая, поэтому его добавка к железу уменьшает его среднюю плотность. Поскольку атомы углерода занимают большие октаэдрические поры, то они незначительно увеличивают средний параметр решетки, что сказывается на небольшом снижении рассматриваемого показателя. Ниже приведена таблица плотности стали в кг/м3 в зависимости от марки и температуры.

Легированные стали

Как было сказано, к ним относятся любые сплавы на основе железа, которые, помимо углерода, содержат другие элементы, например, хром, никель, вольфрам, ванадий и так далее. Так, плотность нержавеющей стали 12Х18Н9, содержащей, помимо хрома, никель, при комнатной температуре составляет 7900 кг/м3, что выше, чем у чистого ОЦК железа. Если в “нержавейке” никеля не будет, то ее плотность окажется ниже, чем у чистого железа, поскольку атом хрома легче железного.

Самыми плотными являются быстрорежущие стали. Они содержат в больших количествах такие тяжелые металлы, как молибден и вольфрам. Плотность их может достигать 8800 кг/м3.

Источник:  fb.ru

[~DETAIL_TEXT] =>

Сталь является самым распространенным в промышленности металлическим материалом, на основе которого изготавливают конструкции и инструменты с заданными свойствами. В зависимости от назначения этого материала изменяются многие его физические свойства, включая плотность. В данной статье рассмотрим, какой обладает плотностью сталь в кг/м3.

Что такое сталь, и какой она бывает?

Прежде чем приводить таблицы плотность стали в кг/м3, познакомимся с самим материалом. Сталью в металлургии называют сплав железа с углеродом, содержание которого не превышает 2,1 атомных процентов. Если углерода будет больше, то начинает образовываться графит в системе, что приводит к резкому изменению свойств сплава. В частности, увеличивается его твердость и хрупкость, и уменьшается пластичность. Если углерода больше, чем 2,1 %, то сплав называется чугуном.

Следует понимать главную вещь, что сталь – это сплав железа с другими элементами, которые выступают в качестве примесей. Если железо становится не основным компонентом, тогда такой сплав сталью не является.

Стали бывают самые разные. Так, низкое содержание углерода приводит к образованию класса конструкционных материалов. Более высокое его содержание образует класс инструментальных сталей. Помимо углеродистых, существуют легированные разными элементами материалы. Например, добавление больше 13% хрома приводит к образованию нержавеющих материалов, а большое содержание молибдена и вольфрама образует класс режущих сталей.

От чего зависит плотность стали?

Существует ряд факторов, которые определяют плотность стали в кг/м3. К ним относятся следующие:

  • плотность собственно железа для данной кристаллической решетки;
  • количество и тип примесей;
  • наличие фаз.

Из названных факторов первый является самым главным, поскольку именно железо является основой рассматриваемых сплавов. Как известно, оно может существовать в двух кристаллических решетках: ОЦК (объемно-центрированная кубическая) и ГЦК (гранецентрированная кубическая).

Первый тип решетки образует, так называемые ферритные стали, второй – аустенитные. Решетка ГЦК является плотноупакованной, в то время как ОЦК – это более рыхлая упаковка атомов. Тем не менее плотность ферритных сталей, как правило, выше, чем аустенитных. Причина этого проста, дело в том, что ГЦК является стабильной структурой только при высоких температурах для чистого железа, а все металлы при нагреве сильно расширяются. Последнее приводит к падению плотности.

Стали углеродистые

Чему равна плотность стали углеродистой? В общем можно сказать, что она немного ниже плотности чистого ОЦК железа (7874 кг/м3). Это незначительное уменьшение связано с тем, что углерод в ОЦК решетке занимает октаэдрические поры. Плотность самого углерода в структурах алмаза и графита очень низкая, поэтому его добавка к железу уменьшает его среднюю плотность. Поскольку атомы углерода занимают большие октаэдрические поры, то они незначительно увеличивают средний параметр решетки, что сказывается на небольшом снижении рассматриваемого показателя. Ниже приведена таблица плотности стали в кг/м3 в зависимости от марки и температуры.

Легированные стали

Как было сказано, к ним относятся любые сплавы на основе железа, которые, помимо углерода, содержат другие элементы, например, хром, никель, вольфрам, ванадий и так далее. Так, плотность нержавеющей стали 12Х18Н9, содержащей, помимо хрома, никель, при комнатной температуре составляет 7900 кг/м3, что выше, чем у чистого ОЦК железа. Если в “нержавейке” никеля не будет, то ее плотность окажется ниже, чем у чистого железа, поскольку атом хрома легче железного.

Самыми плотными являются быстрорежущие стали. Они содержат в больших количествах такие тяжелые металлы, как молибден и вольфрам. Плотность их может достигать 8800 кг/м3.

Источник:  fb.ru

[DETAIL_TEXT_TYPE] => html [~DETAIL_TEXT_TYPE] => html [PREVIEW_TEXT] => Сталь является самым распространенным в промышленности металлическим материалом, на основе которого изготавливают конструкции и инструменты с заданными свойствами. В зависимости от назначения этого материала изменяются многие его физические свойства, включая плотность. [~PREVIEW_TEXT] => Сталь является самым распространенным в промышленности металлическим материалом, на основе которого изготавливают конструкции и инструменты с заданными свойствами. В зависимости от назначения этого материала изменяются многие его физические свойства, включая плотность. [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [~PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [DETAIL_PICTURE] => [~DETAIL_PICTURE] => [TIMESTAMP_X] => 15.02.2019 14:19:50 [~TIMESTAMP_X] => 15.02.2019 14:19:50 [ACTIVE_FROM] => 15.02.2019 [~ACTIVE_FROM] => 15.02.2019 [LIST_PAGE_URL] => /news/ [~LIST_PAGE_URL] => /news/ [DETAIL_PAGE_URL] => /news/115/99172/ [~DETAIL_PAGE_URL] => /news/115/99172/ [LANG_DIR] => / [~LANG_DIR] => / [CODE] => plotnost_stali_v_kg_m3_uglerodistye_i_legirovannye_stali [~CODE] => plotnost_stali_v_kg_m3_uglerodistye_i_legirovannye_stali [EXTERNAL_ID] => 99172 [~EXTERNAL_ID] => 99172 [IBLOCK_TYPE_ID] => news [~IBLOCK_TYPE_ID] => news [IBLOCK_CODE] => news [~IBLOCK_CODE] => news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [LID] => s1 [~LID] => s1 [NAV_RESULT] => [DISPLAY_ACTIVE_FROM] => 15.02.2019 [IPROPERTY_VALUES] => Array ( [SECTION_META_TITLE] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [SECTION_META_KEYWORDS] => плотность стали в кг/м3. углеродистые и легированные стали [SECTION_META_DESCRIPTION] => Сталь является самым распространенным в промышленности металлическим материалом, на основе которого изготавливают конструкции и инструменты с заданными свойствами. В зависимости от назначения этого материала изменяются многие его физические свойства, включая плотность. [SECTION_PAGE_TITLE] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [ELEMENT_META_TITLE] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [ELEMENT_META_KEYWORDS] => плотность стали в кг/м3. углеродистые и легированные стали [ELEMENT_META_DESCRIPTION] => Сталь является самым распространенным в промышленности металлическим материалом, на основе которого изготавливают конструкции и инструменты с заданными свойствами. В зависимости от назначения этого материала изменяются многие его физические свойства, включая плотность. [ELEMENT_PAGE_TITLE] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [SECTION_PICTURE_FILE_ALT] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [SECTION_PICTURE_FILE_TITLE] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_ALT] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_TITLE] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали ) [FIELDS] => Array ( [TAGS] => ) [DISPLAY_PROPERTIES] => Array ( ) [IBLOCK] => Array ( [ID] => 1 [~ID] => 1 [TIMESTAMP_X] => 15.02.2016 17:09:48 [~TIMESTAMP_X] => 15.02.2016 17:09:48 [IBLOCK_TYPE_ID] => news [~IBLOCK_TYPE_ID] => news [LID] => s1 [~LID] => s1 [CODE] => news [~CODE] => news [NAME] => Пресс-центр [~NAME] => Пресс-центр [ACTIVE] => Y [~ACTIVE] => Y [SORT] => 500 [~SORT] => 500 [LIST_PAGE_URL] => /news/ [~LIST_PAGE_URL] => /news/ [DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/#ELEMENT_ID#/ [~DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/#ELEMENT_ID#/ [SECTION_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/ [~SECTION_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/ [PICTURE] => [~PICTURE] => [DESCRIPTION] => [~DESCRIPTION] => [DESCRIPTION_TYPE] => text [~DESCRIPTION_TYPE] => text [RSS_TTL] => 24 [~RSS_TTL] => 24 [RSS_ACTIVE] => Y [~RSS_ACTIVE] => Y [RSS_FILE_ACTIVE] => N [~RSS_FILE_ACTIVE] => N [RSS_FILE_LIMIT] => 0 [~RSS_FILE_LIMIT] => 0 [RSS_FILE_DAYS] => 0 [~RSS_FILE_DAYS] => 0 [RSS_YANDEX_ACTIVE] => N [~RSS_YANDEX_ACTIVE] => N [XML_ID] => clothes_news_s1 [~XML_ID] => clothes_news_s1 [TMP_ID] => c83b747129a532c27a029fc5ccf0d07c [~TMP_ID] => c83b747129a532c27a029fc5ccf0d07c [INDEX_ELEMENT] => Y [~INDEX_ELEMENT] => Y [INDEX_SECTION] => Y [~INDEX_SECTION] => Y [WORKFLOW] => N [~WORKFLOW] => N [BIZPROC] => N [~BIZPROC] => N [SECTION_CHOOSER] => L [~SECTION_CHOOSER] => L [LIST_MODE] => [~LIST_MODE] => [RIGHTS_MODE] => S [~RIGHTS_MODE] => S [SECTION_PROPERTY] => N [~SECTION_PROPERTY] => N [PROPERTY_INDEX] => N [~PROPERTY_INDEX] => N [VERSION] => 1 [~VERSION] => 1 [LAST_CONV_ELEMENT] => 0 [~LAST_CONV_ELEMENT] => 0 [SOCNET_GROUP_ID] => [~SOCNET_GROUP_ID] => [EDIT_FILE_BEFORE] => [~EDIT_FILE_BEFORE] => [EDIT_FILE_AFTER] => [~EDIT_FILE_AFTER] => [SECTIONS_NAME] => Разделы [~SECTIONS_NAME] => Разделы [SECTION_NAME] => Раздел [~SECTION_NAME] => Раздел [ELEMENTS_NAME] => Новости [~ELEMENTS_NAME] => Новости [ELEMENT_NAME] => Новость [~ELEMENT_NAME] => Новость [CANONICAL_PAGE_URL] => [~CANONICAL_PAGE_URL] => [EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [~EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [LANG_DIR] => / [~LANG_DIR] => / [SERVER_NAME] => www.alfa-industry.ru [~SERVER_NAME] => www.alfa-industry.ru ) [SECTION] => Array ( [PATH] => Array ( [0] => Array ( [ID] => 115 [~ID] => 115 [TIMESTAMP_X] => 2015-11-25 18:37:33 [~TIMESTAMP_X] => 2015-11-25 18:37:33 [MODIFIED_BY] => 2 [~MODIFIED_BY] => 2 [DATE_CREATE] => 2015-09-29 20:10:16 [~DATE_CREATE] => 2015-09-29 20:10:16 [CREATED_BY] => 1 [~CREATED_BY] => 1 [IBLOCK_ID] => 1 [~IBLOCK_ID] => 1 [IBLOCK_SECTION_ID] => [~IBLOCK_SECTION_ID] => [ACTIVE] => Y [~ACTIVE] => Y [GLOBAL_ACTIVE] => Y [~GLOBAL_ACTIVE] => Y [SORT] => 500 [~SORT] => 500 [NAME] => Технические статьи [~NAME] => Технические статьи [PICTURE] => [~PICTURE] => [LEFT_MARGIN] => 21 [~LEFT_MARGIN] => 21 [RIGHT_MARGIN] => 22 [~RIGHT_MARGIN] => 22 [DEPTH_LEVEL] => 1 [~DEPTH_LEVEL] => 1 [DESCRIPTION] => [~DESCRIPTION] => [DESCRIPTION_TYPE] => text [~DESCRIPTION_TYPE] => text [SEARCHABLE_CONTENT] => ТЕХНИЧЕСКИЕ СТАТЬИ [~SEARCHABLE_CONTENT] => ТЕХНИЧЕСКИЕ СТАТЬИ [CODE] => [~CODE] => [XML_ID] => 115 [~XML_ID] => 115 [TMP_ID] => [~TMP_ID] => [DETAIL_PICTURE] => [~DETAIL_PICTURE] => [SOCNET_GROUP_ID] => [~SOCNET_GROUP_ID] => [LIST_PAGE_URL] => /news/ [~LIST_PAGE_URL] => /news/ [SECTION_PAGE_URL] => /news/115/ [~SECTION_PAGE_URL] => /news/115/ [IBLOCK_TYPE_ID] => news [~IBLOCK_TYPE_ID] => news [IBLOCK_CODE] => news [~IBLOCK_CODE] => news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [EXTERNAL_ID] => 115 [~EXTERNAL_ID] => 115 [IPROPERTY_VALUES] => Array ( [SECTION_META_TITLE] => Технические статьи [SECTION_META_KEYWORDS] => технические статьи [SECTION_META_DESCRIPTION] => [SECTION_PAGE_TITLE] => Технические статьи [ELEMENT_META_TITLE] => Технические статьи [ELEMENT_META_KEYWORDS] => технические статьи [ELEMENT_META_DESCRIPTION] => [ELEMENT_PAGE_TITLE] => Технические статьи [SECTION_PICTURE_FILE_ALT] => Технические статьи [SECTION_PICTURE_FILE_TITLE] => Технические статьи [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Технические статьи [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Технические статьи [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_ALT] => Технические статьи [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_TITLE] => Технические статьи [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Технические статьи [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Технические статьи ) ) ) ) [SECTION_URL] => /news/115/ ) Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали

15.02.2019

Сталь является самым распространенным в промышленности металлическим материалом, на основе которого изготавливают конструкции и инструменты с заданными свойствами. В зависимости от назначения этого материала изменяются многие его физические свойства, включая плотность. В данной статье рассмотрим, какой обладает плотностью сталь в кг/м3.

Что такое сталь, и какой она бывает?

Прежде чем приводить таблицы плотность стали в кг/м3, познакомимся с самим материалом. Сталью в металлургии называют сплав железа с углеродом, содержание которого не превышает 2,1 атомных процентов. Если углерода будет больше, то начинает образовываться графит в системе, что приводит к резкому изменению свойств сплава. В частности, увеличивается его твердость и хрупкость, и уменьшается пластичность. Если углерода больше, чем 2,1 %, то сплав называется чугуном.

Следует понимать главную вещь, что сталь – это сплав железа с другими элементами, которые выступают в качестве примесей. Если железо становится не основным компонентом, тогда такой сплав сталью не является.

Стали бывают самые разные. Так, низкое содержание углерода приводит к образованию класса конструкционных материалов. Более высокое его содержание образует класс инструментальных сталей. Помимо углеродистых, существуют легированные разными элементами материалы. Например, добавление больше 13% хрома приводит к образованию нержавеющих материалов, а большое содержание молибдена и вольфрама образует класс режущих сталей.

От чего зависит плотность стали?

Существует ряд факторов, которые определяют плотность стали в кг/м3. К ним относятся следующие:

  • плотность собственно железа для данной кристаллической решетки;
  • количество и тип примесей;
  • наличие фаз.

Из названных факторов первый является самым главным, поскольку именно железо является основой рассматриваемых сплавов. Как известно, оно может существовать в двух кристаллических решетках: ОЦК (объемно-центрированная кубическая) и ГЦК (гранецентрированная кубическая).

Первый тип решетки образует, так называемые ферритные стали, второй – аустенитные. Решетка ГЦК является плотноупакованной, в то время как ОЦК – это более рыхлая упаковка атомов. Тем не менее плотность ферритных сталей, как правило, выше, чем аустенитных. Причина этого проста, дело в том, что ГЦК является стабильной структурой только при высоких температурах для чистого железа, а все металлы при нагреве сильно расширяются. Последнее приводит к падению плотности.

Стали углеродистые

Чему равна плотность стали углеродистой? В общем можно сказать, что она немного ниже плотности чистого ОЦК железа (7874 кг/м3). Это незначительное уменьшение связано с тем, что углерод в ОЦК решетке занимает октаэдрические поры. Плотность самого углерода в структурах алмаза и графита очень низкая, поэтому его добавка к железу уменьшает его среднюю плотность. Поскольку атомы углерода занимают большие октаэдрические поры, то они незначительно увеличивают средний параметр решетки, что сказывается на небольшом снижении рассматриваемого показателя. Ниже приведена таблица плотности стали в кг/м3 в зависимости от марки и температуры.

Легированные стали

Как было сказано, к ним относятся любые сплавы на основе железа, которые, помимо углерода, содержат другие элементы, например, хром, никель, вольфрам, ванадий и так далее. Так, плотность нержавеющей стали 12Х18Н9, содержащей, помимо хрома, никель, при комнатной температуре составляет 7900 кг/м3, что выше, чем у чистого ОЦК железа. Если в “нержавейке” никеля не будет, то ее плотность окажется ниже, чем у чистого железа, поскольку атом хрома легче железного.

Самыми плотными являются быстрорежущие стали. Они содержат в больших количествах такие тяжелые металлы, как молибден и вольфрам. Плотность их может достигать 8800 кг/м3.

Источник:  fb.ru

Просмотров: 656


Плотность стали инструментальной / Auremo

Плотность стали инструментальной быстрорежущей

Температура испытания,°С20100200300400500600700800900
Плотность стали Р18, pn, кг/м38800         
Плотность стали Р6М5К5, pn, кг/м38200         
Плотность стали Р9, pn, кг/м38300         
Плотность стали Р9М4К8, pn, кг/м38300         

Плотность стали инструментальной валковой

Температура испытания,°С20100200300400500600700800900
Плотность стали 75ХМ, pn, кг/м37900         
Плотность стали 9Х2МФ, pn, кг/м37840         

Плотность стали инструментальной легированной

Температура испытания,°С20100200300400500600700800900
Плотность стали 9ХС, pn, кг/м37830         
Плотность стали ХВГ, pn, кг/м378507830 7760  7660   

Плотность стали инструментальной углеродистой

Температура испытания,°С20100200300400500600700800900
Плотность стали У10, pn, кг/м37810         
Плотность стали У10А, pn, кг/м37810         
Плотность стали У12, pn, кг/м37830780977817749771376757634759275657489
Плотность стали У12А, pn, кг/м37830780977817749771376757634759275657489
Плотность стали У7, pn, кг/м37830         
Плотность стали У7А, pn, кг/м37830         
Плотность стали У8, pn, кг/м3783978177786775277147676763876007852 
Плотность стали У8А, pn, кг/м3783978177786775277147676763876007852 
Плотность стали У9, pn, кг/м37745772677177690768676557622758675687523
Плотность стали У9А, pn, кг/м37745772677177690768676557622758675687523

Плотность стали инструментальной штамповой

Температура испытания,°С20100200300400500600700800900
Плотность стали 3Х3М3Ф, pn, кг/м37828780877837754772176847642759775657525
Плотность стали 4Х5МФ1С, pn, кг/м37716769276607627759375597523749074597438
Плотность стали 4Х5МФС, pn, кг/м37750772476977670764176007573754675207495
Плотность стали Х12МФ, pn, кг/м37700         

Источник: Марочник сталей и сплавов

Источник: www.manual-steel.ru/density_steel_tool.html

Плотность стали в граммах – Мастер Фломастер

Плотность
ρ = m V <displaystyle
ho =<frac >>
РазмерностьL −3 M
Единицы измерения
СИкг/м³
СГСг/см³
Примечания
скалярная величина

Пло́тность — скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму [1] .

Для обозначения плотности обычно используется греческая буква ρ [ро] (происхождение обозначения подлежит уточнению), иногда используются также латинские буквы D и d (от лат. densitas «плотность»).

Более точное определение плотности требует уточнение формулировки:

  • Средняя плотность тела — отношение массы тела к его объёму. Для однородного тела она также называется просто плотностью тела.
  • Плотность вещества — это плотность однородного или равномерно неоднородного тела, состоящего из этого вещества.
  • Плотность тела в точке — это предел отношения массы малой части тела ( Δ m <displaystyle Delta m>), содержащей эту точку, к объёму этой малой части ( Δ V <displaystyle Delta V>), когда этот объём стремится к нулю [2] , или, записывая кратко, lim Δ V → 0 Δ m / Δ V <displaystyle lim _<Delta V o 0><Delta m/Delta V>>. При таком предельном переходе необходимо помнить, что на атомарном уровне любое тело неоднородно, поэтому необходимо остановиться на объёме, соответствующем используемой физической модели.

Поскольку масса в теле может быть распределена неравномерно, более адекватная модель определяет плотность в каждой точке тела как производную массы по объёму. Если учитывать точечные массы, то плотность можно определить как меру, либо как производную Радона — Никодима по отношению к некоторой опорной мере.

Содержание

Виды плотности и единицы измерения [ править | править код ]

Исходя из определения плотности, её размерность представляет собой кг/м³ в СИ и г/см³ в системе СГС.

Для сыпучих и пористых тел различают:

  • истинную плотность, определяемую без учёта пустот;
  • удельную (кажущуюся) плотность, рассчитываемую как отношение массы вещества ко всему занимаемому им объёму. Истинную плотность из кажущейся получают с помощью величины коэффициента пористости — доли объёма пустот в занимаемом объёме. Для сыпучих тел удельная плотность называется насыпно́й плотностью.

Формула нахождения плотности [ править | править код ]

Плотность (плотность однородного тела или средняя плотность неоднородного) находится по формуле:

ρ = m V , <displaystyle
ho =<frac >,>

где m — масса тела, V — его объём; формула является просто математической записью определения термина «плотность», данного выше.

  • При вычислении плотности газов при нормальных условиях эта формула может быть записана и в виде:

ρ = M V m , <displaystyle
ho =<frac >>,>где М — молярная масса газа, V m <displaystyle V_>— молярный объём (при нормальных условиях приближённо равен 22,4 л/моль).<3>mathbf=int
ho (mathbf)dV=int dm.>

Зависимость плотности от температуры [ править | править код ]

Как правило, при уменьшении температуры плотность увеличивается, хотя встречаются вещества, чья плотность в определённом диапазоне температур ведёт себя иначе, например, вода, бронза и чугун. Так, плотность воды имеет максимальное значение при 4 °C и уменьшается как с повышением, так и с понижением температуры относительно этого значения.

При изменении агрегатного состояния плотность вещества меняется скачкообразно: плотность растёт при переходе из газообразного состояния в жидкое и при затвердевании жидкости. Вода, кремний, висмут и некоторые другие вещества являются исключениями из данного правила, так как их плотность при затвердевании уменьшается.

Диапазон плотностей в природе [ править | править код ]

Для различных природных объектов плотность меняется в очень широком диапазоне.

  • Самую низкую плотность имеет межгалактическая среда (2·10 −31 —5·10 −31 кг/м³, без учёта тёмной материи) [3] .
  • Плотность межзвёздной среды приблизительно равна 10 −23 —10 −21 кг/м³.
  • Средняя плотность красных гигантов в пределах их фотосфер много меньше, чем у Солнца — из-за того, что их радиус в сотни раз больше при сравнимой массе.
  • Плотность газообразного водорода (самого лёгкого газа) при нормальных условиях равна 0,0899 кг/м³.
  • Плотность сухого воздуха при нормальных условиях составляет 1,293 кг/м³.
  • Один из самых тяжёлых газов, гексафторид вольфрама, примерно в 10 раз тяжелее воздуха (12,9 кг/м³ при +20 °C)
  • Жидкий водород при атмосферном давлении и температуре −253 °C имеет плотность 70 кг/м³.
  • Плотность жидкого гелия при атмосферном давлении равна 130 кг/м³.
  • Усреднённая плотность тела человека от 940—990 кг/м³ при полном вдохе, до 1010—1070 кг/м³ при полном выдохе.
  • Плотность пресной воды при 4 °C 1000 кг/м³.
  • Средняя плотность Солнца в пределах фотосферы около 1410 кг/м³, примерно в 1,4 раза выше плотности воды.
  • Гранит имеет плотность 2600 кг/м³.
  • Средняя плотность Земли равна 5520 кг/м³.
  • Плотность железа равна 7874 кг/м³.
  • Плотность металлического урана 19100 кг/м³.
  • Плотность атомных ядер приблизительно 2·10 17 кг/м³.
  • Теоретически верхняя граница плотности по современным физическим представлениям это планковская плотность 5,1⋅10 96 кг/м³.

Плотности астрономических объектов [ править | править код ]

  • Средние плотности небесных тел Солнечной системы см. на врезке.
  • Межпланетная среда в Солнечной системе достаточно неоднородна и может меняться во времени, её плотность в окрестностях Земли

10 −21 ÷10 −20 кг/м³.
Плотность межзвёздной среды

10 −23 ÷10 −21 кг/м³.

  • Плотность межгалактической среды 2×10 −34 ÷5×10 −34 кг/м³.
  • Средняя плотность красных гигантов на много порядков меньше из-за того, что их радиус в сотни раз больше, чем у Солнца.
  • Плотность белых карликов 10 8 ÷10 12 кг/м³
  • Плотность нейтронных звёзд имеет порядок 10 17 ÷10 18 кг/м³.<3>>>.>Средняя плотность падает обратно пропорционально квадрату массы чёрной дыры (ρ

    M −2 ). Так, если чёрная дыра с массой порядка солнечной обладает плотностью около 10 19 кг/м³, превышающей ядерную плотность (2×10 17 кг/м³), то сверхмассивная чёрная дыра с массой в 10 9 солнечных масс (существование таких чёрных дыр предполагается в квазарах) обладает средней плотностью около 20 кг/м³, что существенно меньше плотности воды (1000 кг/м³).

    Плотности некоторых газов [ править | править код ]

    Плотность газов, кг/м³ при НУ.
    Азот1,250Кислород1,429
    Аммиак0,771Криптон3,743
    Аргон1,784Ксенон5,851
    Водород0,090Метан0,717
    Водяной пар (100 °C)0,598Неон0,900
    Воздух1,293Радон9,81
    Гексафторид вольфрама12,9Углекислый газ1,977
    Гелий0,178Хлор3,164
    Дициан2,38Этилен1,260

    Для вычисления плотности произвольного идеального газа, находящегося в произвольных условиях, можно использовать формулу, выводящуюся из уравнения состояния идеального газа: [7]

    ρ = p M R T <displaystyle
    ho =<frac >> ,

    • p <displaystyle p>— давление,
    • M <displaystyle M>— молярная масса,
    • R <displaystyle R>— универсальная газовая постоянная, равная приблизительно 8,314 Дж/(моль·К)
    • T <displaystyle T>— термодинамическая температура.

    Плотности некоторых жидкостей [ править | править код ]

    Плотность жидкостей, кг/м³
    Бензин710Молоко1040
    Вода (4 °C)1000Ртуть (0 °C)13600
    Керосин820Диэтиловый эфир714
    Глицерин1260Этанол789
    Морская вода1030Скипидар860
    Масло оливковое920Ацетон792
    Масло моторное910Серная кислота1835
    Нефть550—1050Жидкий водород (−253 °C)70

    Плотность некоторых пород древесины [ править | править код ]

    Плотность древесины, г/см³
    Бальса0,15Пихта сибирская0,39
    Секвойя вечнозелёная0,41Ель0,45
    Ива0,46Ольха0,49
    Осина0,51Сосна0,52
    Липа0,53Конский каштан0,56
    Каштан съедобный0,59Кипарис0,60
    Черёмуха0,61Лещина0,63
    Грецкий орех0,64Берёза0,65
    Вишня0,66Вяз гладкий0,66
    Лиственница0,66Клён полевой0,67
    Тиковое дерево0,67Бук0,68
    Груша0,69Дуб0,69
    Свитения (Махагони)0,70Платан0,70
    Жостер (крушина)0,71Тис0,75
    Ясень0,75Слива0,80
    Сирень0,80Боярышник0,80
    Пекан (кария)0,83Сандаловое дерево0,90
    Самшит0,96Эбеновое дерево1,08
    Квебрахо1,21Бакаут1,28
    Пробка0,20

    Плотность некоторых металлов [ править | править код ]

    Значения плотности металлов могут изменяться в весьма широких пределах: от наименьшего значения у лития, который легче воды, до наибольшего значения у осмия, который тяжелее золота и платины.

    Марганец, углерод, хром и особенно алюминий могут уменьшить удельный вес стали; кобальт, никель, медь, а также вольфрам ее могут увеличить.

    Ниже приведены данные по удельному весу некоторых наиболее распространенных видов сталей, которые рассчитаны по данной формуле:

    Удельный вес наиболее распространенных марок стали
    Наименование (тип стали)Марка или обозначениеУдельный вес (г/см 3 )
    Сталь нержавеющая конструкционная криогенная12Х18Н10Т7,9
    Сталь нержавеющая коррозионно-стойкая жаропрочная08Х18Н10Т7,9
    Сталь конструкционная низколегированная09Г2С7,85
    Сталь конструкционная углеродистая качественная10,20,30,407,85
    Сталь конструкционная углеродистаяСт3сп, Ст3пс7,87
    Сталь инструментальная штамповаяХ12МФ7,7
    Сталь конструкционная рессорно-пружинная65Г7,85
    Сталь инструментальная штамповая5ХНМ7,8
    Сталь конструкционная легированная30ХГСА7,85
    Удельный вес стали различных марок
    Наименование (тип стали)Марка или обозначениеУдельный вес (г/см 3 )
    никельхромовая стальЭИ 4188,51
    хромомарганцовоникелевая стальХ13Н4Г9 (ЭИ100)8,5
    хромистая сталь1Х13 (ЭЖ1)7,75
    2Х13 (ЭЖ2)7,70
    3Х13 (ЭЖ3)7,70
    4Х14 (ЭЖ4)7,70
    Х17 (ЭЖ17)7,70
    Х18 (ЭИ229)7,75
    Х25 (ЭИ181)7,55
    Х27 (Ж27)7,55
    Х28 (ЭЖ27)7,85
    хромоникелевая сталь0Х18Н9 (ЭЯ0)7,85
    1Х18Н9 (ЭЯ1)7,85
    2Х18Н9 (ЭЯ2)7,85
    Х17Н2 (ЭИ268)7,75
    ЭИ3077,7
    ЭИ3348,4
    Х23Н18 (ЭИ417)7,9
    хромокремнемолибденовая стальЭИ1077,62
    хромоникельвольфрамовая стальЭИ698,0
    хромоникельвольфрамовая с кремнием стальХ25Н20С2 (ЭИ283)8,0
    хромоникелькремнистая стальЭИ727,7
    прочая особая стальЭИ4017,9
    ЭИ4188,51
    ЭИ4348,13
    ЭИ4358,51
    ЭИ4378,20
    ЭИ4157,85
    Удельный вес стали углеродистой и легированной
    Наименование (тип стали)Марка или обозначениеУдельный вес (г/см3)
    высокоуглеродистая сталь70 (ВС и ОВС)7,85
    среднеуглеродистая сталь457,85
    малоуглеродистая сталь10 и 10А; 20 и 20А7,85
    малоуглеродистая электро-техническая (железо типа Армко) стальА и Э; ЭА; ЭАА7,8
    хромистая сталь15ХА7,74
    хромоалюминиевомолибденовая азотируемая сталь38ХМЮА7,65
    хромомарганцовокремнистая сталь25ХГСА7,85
    хромованадиевая сталь30ХГСА7,85
    20ХН3А7,85
    40ХФА7,80
    50ХФА7,74

    Поскольку существует большое количесво марок стали, более 1500 марок, то данная статья будет постепенно пополняться новыми наиболее востребованными марками стали с описанием удельного веса каждой марки.

    Для расчета какого-либо металлопроката по удельному весу — для этого существует специальный калькулятор металла.

    Автор: Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2011.06.06

    _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

    Таблицы 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.

    Наиболее типичным черным металлом является железо. Значение плотности — 7,85 г/см3 можно считать удельным весом черного металла на основе железа. 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.

    Таблица. Удельный вес металлов, свойства, обозначения металлов, температура плавления

    Наименование металла, обозначениеАтомный весТемпература плавления, °CУдельный вес, г/куб.смЦинк Zn (Zinc)65,37419,57,13Алюминий Al (Aluminium)26,98156592,69808Свинец Pb (Lead)207,19327,411,337Олово Sn (Tin)118,69231,97,29Медь Cu (Сopper)63,5410838,96Титан Ti (Titanium)47,9016684,505Никель Ni (Nickel)58,7114558,91Магний Mg (Magnesium)246501,74Ванадий V (Vanadium)619006,11Вольфрам W (Wolframium)184342219,3Хром Cr (Chromium)51,99617657,19Молибден Mo (Molybdaenum)92262210,22Серебро Ag (Argentum)107,9100010,5Тантал Ta (Tantal)180326916,65Железо Fe (Iron)55,8515357,85Золото Au (Aurum)197109519,32Платина Pt (Platina)194,8176021,45

    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.

    Список сплавов металлов

    Плотность сплавов
    (кг/м 3 )

    Адмиралтейская латунь — Admiralty Brass (30% цинка, и 1% олова)

    Алюминиевая бронза — Aluminum Bronze (3-10% алюминия)

    Баббит — Antifriction metal

    Бериллиевая бронза (бериллиевая медь) — Beryllium Copper

    Что такое плотность стали? Разъяснил подробно



    Плотность стали находится в диапазоне от 7,75 до 8,05 г / см 3 (7750 и 8050 кг / м 3 или 0,280 и 0,291 фунта / дюйм 3 ). Теоретическая плотность мягкой стали (низкоуглеродистой стали) составляет около 7,87 г / см 3 (0,284 фунта / дюйм 3 ).
    Плотность углеродистых сталей, легированных сталей, инструментальных сталей и нержавеющих сталей показана ниже в г / см 3 , кг / м 3 и фунт / дюйм 3 .

    Значения плотности при комнатной температуре для стали
    Материал Плотность
    г / см 3 кг / м 3 фунтов / дюйм 3
    Плотность углеродистой стали
    ASTM A36 7,85 7850 0,284
    AISI 1010 7,87 7870 0.284
    AISI 1018 7,87 7870 0,284
    AISI 1020 7,87 7870 0,284
    AISI 1025 7,86 7860
    AISI 1040 7,845 7845 0,2834
    AISI 1045 7,87 7870 0,284
    Плотность легированных сталей
    AISI 4037 7.85 7850 0,284
    AISI 4130 7,85 7850 0,284
    AISI 4140 7,85 7850 0,284
    AISI 4150 7,850 7,85 0,284
    AISI 4340 7,85 7850 0,284
    Плотность нержавеющих сталей
    Марка 304 8.00 8000 0,289
    Сорт 316 8,00 8000 0,289
    Сорт 405 7,80 7800 0,282
    Сорт 440C 7,80 7800 0,282
    PH 15-7 Mo 7.804 7804 0,2819
    17-4 PH 7,80 7800 0,282
    17-7 PH 7.81 7810 0,282
    Плотность инструментальной стали
    Инструментальная сталь D2 7,695 7695 0,278
    Инструментальная сталь T1 8,67 8670 0,313
    Инструментальная сталь M2 8,16 8160 0,294
    Инструментальная сталь W1 7,83 7830 0,283
    O1 инструментальная сталь 7.81 7810 0,282
    Инструментальная сталь O6 7,67 7670 0,277
    Инструментальная сталь A2 7,86 7860 0,284
    Инструментальная сталь A6 8,03 8030 0,290
    h23 инструментальная сталь 7,80 7800 0,282
    h32 инструментальная сталь 8,36 8360 0.302
    Инструментальная сталь P20 7,85 7850 0,284
    Инструментальная сталь S7 7,83 7830 0,283
    Что такое плотность стали? Разъяснено подробно

    Определения: плотность стали

    Плотность: Плотность материала – это масса, содержащаяся в единице объема. Единица измерения плотности – кг / м 3 или фунт / дюйм 3 . Для твердых материалов плотность уменьшается с повышением температуры.
    Плотность стали. Сталь в основном состоит из железа (с небольшим содержанием углерода, марганца, кремния или алюминия для раскисления и, возможно, некоторых других сплавов). Легирующие элементы обычно присутствуют в небольших количествах и, таким образом, обычно лишь незначительно влияют на плотность стали. (Конечно, есть некоторые исключения для очень высоколегированных сталей.) Плотность железа и низколегированных низкоуглеродистых сталей составляет 7,86 грамма на кубический сантиметр, что составляет 0,284 фунта на кубический дюйм или около 490 фунтов на кубический фут. .Кажется довольно плотным, но по большому счету это средний уровень. Если вы когда-нибудь захотите по-настоящему ощутить разницу в плотности материалов, возьмите кусок алюминия, кусок стали или железа аналогичного размера и (если вы можете себе это позволить или одолжите;) кусок золота такого же размера. Железо более чем в 2,5 раза плотнее алюминия, а золото в 2,5 раза плотнее железа. Таким образом, золото удивительно плотное. Один и тот же кубический фут, который будет содержать почти 500 фунтов железа или стали, будет содержать более 1200 фунтов золота.Очаровательный. И даже золото превосходит осмий и иридий (два самых плотных металла), кубический фут каждого из которых весит 1400 фунтов.

    Металлы обычно кристаллические

    Эти кристаллы расположены в определенной форме s

    Плотность измеряется в граммах на кубический сантиметр, что означает, сколько кристаллов помещается в одном кубическом сантиметре

    Таким образом, вес таких кристаллов различен для разных металлов

    Другими словами, насколько плотно атомы или кристаллы расположены в одном CC

    Это называется плотностью металлов

    Плотность стали 7.8 г / куб.см, а плотность золота 13,6 г / куб.см

    плотность стали

    расчет веса стали

    В сантиметрах найдите размеры предмета, вес которого вы хотите узнать. Вы можете сделать это, проконсультировавшись с моделью объекта, измерив сам объект или посмотрев размеры в книге или в Интернете.

    Вычислите объем этого объекта в кубических сантиметрах. Объем находится путем умножения высоты, длины и ширины объекта.

    Умножьте громкость на 7.85. Это даст вам массу объекта в граммах. 7,85 грамма на кубический сантиметр – это средняя плотность стали. Однако плотность разных марок стали может варьироваться от 7,715 до 8,03 грамма на кубический сантиметр. Обратитесь к справочной таблице, чтобы узнать точную плотность той стали, которую вы ищете.


    Умножьте массу в граммах на 0,0022046. Это даст вам вес в фунтах вашего стального объекта.

    Сталь – это сплав железа и углерода, а иногда и других элементов.Из-за его высокой прочности на разрыв и низкой стоимости он является основным компонентом, используемым в зданиях, инфраструктуре, инструментах, кораблях, автомобилях, машинах, приборах и оружии.

    Железо – это основной металл стали. Железо может принимать две кристаллические формы (аллотропные формы), объемно-центрированную кубическую и гранецентрированную кубическую, в зависимости от его температуры. В объемно-центрированной кубической структуре имеется атом железа в центре и восемь атомов в вершинах каждой кубической элементарной ячейки; в гранецентрированной кубике имеется по одному атому в центре каждой из шести граней элементарной кубической ячейки и восемь атомов в ее вершинах.Именно взаимодействие аллотропов железа с легирующими элементами, в первую очередь углеродом, придает стали и чугуну ряд уникальных свойств.

    В чистом железе кристаллическая структура имеет относительно небольшое сопротивление проскальзыванию атомов железа друг за другом, поэтому чистое железо довольно пластично, мягко и легко формируется. В стали небольшие количества углерода, других элементов и включений в железе действуют как упрочняющие агенты, предотвращающие движение дислокаций, которые являются обычными в кристаллических решетках атомов железа.

    Углерод в типичных стальных сплавах может составлять до 2,14% от его веса. Изменение количества углерода и многих других легирующих элементов, а также контроль их химического и физического состава в готовой стали (либо в виде растворенных элементов, либо в виде осажденных фаз) замедляет движение тех дислокаций, которые делают чистое железо пластичным, и, таким образом, контролирует и улучшает его качества. Эти качества включают такие параметры, как твердость, характеристики закалки, необходимость в отжиге, поведение при отпуске, предел текучести и предел прочности полученной стали.Повышение прочности стали по сравнению с чистым железом возможно только за счет снижения пластичности железа.

    Плотность стали находится в диапазоне от 7,75 до 8,05 г / см3 (7750 и 8050 кг / м3 или 0,280 и 0,291 фунта / дюйм3). Теоретическая плотность мягкой стали (низкоуглеродистой стали) составляет около 7,87 г / см3 (0,284 фунта / дюйм3).

    Плотность углеродистых сталей, легированных сталей, инструментальных сталей и нержавеющих сталей показана ниже в г / см3, кг / м3 и фунтах / дюйм3.

    Что такое плотность стали? Подробное объяснение

    Значения плотности при комнатной температуре для стали
    Материал Плотность
    г / см3 кг / м3 фунтов / дюйм3
    Плотность углерода Стали
    ASTM A36 7.85 7850 0,284
    AISI 1010 7,87 7870 0,284
    AISI 1018 7,87 7870 0,284
    AISI 1020 7,87 0,284
    AISI 1025 7,86 7860 0,284
    AISI 1040 7,845 7845 0,2834
    AISI 1045 7.87 7870 0,284
    Плотность легированных сталей
    AISI 4037 7,85 7850 0,284
    AISI 4130 7,85 7850 0,22584 7,85 7850 0,22584 4140 7,85 7850 0,284
    AISI 4150 7,85 7850 0,284
    AISI 4340 7.85 7850 0,284
    Плотность нержавеющих сталей
    Марка 304 8,00 8000 0,289
    Марка 316 8,00 8000 0,289
    Марка 405 7,80 7800 0,282
    Класс 440C 7,80 7800 0,282
    PH 15-7 Mo 7.804 7804 0,2819
    17-4 PH 7,80 7800 0,282
    17-7 PH 7,81 7810 0,282
    Плотность инструментальной стали
    Инструментальная сталь D2 7,695 7695 0,278
    Инструментальная сталь T1 8,67 8670 0,313
    Инструментальная сталь M2 8.16 8160 0,294
    Инструментальная сталь W1 7,83 7830 0,283
    Инструментальная сталь O1 7,81 7810 0,282
    O6 инструментальная сталь 7,67 7670 0,277
    Инструментальная сталь A2 7,86 7860 0,284
    Инструментальная сталь A6 8,03 8030 0.290
    h23 инструментальная сталь 7.80 7800 0,282
    h32 инструментальная сталь 8,36 8360 0,302
    P20 инструментальная сталь 7,85 7850 0,284
    S7 инструментальная сталь 7,83 7830 0,283

    Определения:

    Плотность: Плотность материала – это масса, содержащаяся в единице объема.Единица измерения плотности – кг / м3 или фунт / дюйм3. Для твердых материалов плотность уменьшается с повышением температуры.

    Высокоуглеродистая сталь | Плотность, прочность, твердость, точка плавления

    О высокоуглеродистой стали

    Инструментальная сталь относится к разнообразным углеродистым и легированным сталям, которые особенно хорошо подходят для изготовления инструментов.

    Высокоуглеродистая сталь содержит примерно от 0,60 до 1,00% углерода . Твердость выше, чем у других марок, но пластичность снижается.Они почти всегда используются в закаленном и отпущенном состоянии и, как таковые, обладают особой износостойкостью и способны удерживать острую режущую кромку. Таким образом, высокоуглеродистая сталь может использоваться для изготовления пружин, канатной проволоки, молотков, отверток, гаечных ключей и ножей. Серия 10xx (например, сталь 1095) – самый популярный выбор для углеродистой стали, используемой в ножах, а также катанах. Углеродистая сталь AISI 1095 хрупкая, обладает высокой твердостью и прочностью. Сталь 1095, используемая в ножах, имеет отличное лезвие и ее очень легко затачивать.Однако свойства этого типа стали придают ей склонность к ржавчине, если не смазывать ее маслом и не ухаживать за ней целенаправленно.

    Сводка

    Имя Высокоуглеродистая сталь
    Фаза на STP цельный
    Плотность 7850 кг / м3
    Предел прочности на разрыв 685 МПа
    Предел текучести 525 МПа
    Модуль упругости Юнга 200 ГПа
    Твердость по Бринеллю 200 BHN
    Точка плавления 1515 ° С
    Теплопроводность 50 Вт / м · К
    Теплоемкость 490 Дж / г К
    Цена 1 $ / кг

    Плотность высокоуглеродистой стали

    Типичные значения плотности различных веществ при атмосферном давлении. Плотность определяется как масса на единицу объема . Это интенсивное свойство , которое математически определяется как масса, разделенная на объем: ρ = m / V

    Другими словами, плотность (ρ) вещества – это общая масса (m) этого вещества, деленная на общий объем (V), занимаемый этим веществом. Стандартная единица СИ составляет килограммов на кубический метр ( кг / м 3 ). Стандартная английская единица – фунтов массы на кубический фут ( фунтов / фут 3 ).

    Плотность высокоуглеродистой стали 7850 кг / м 3 .

    Пример: плотность

    Вычислите высоту куба из высокоуглеродистой стали, который весит одну метрическую тонну.

    Раствор:

    Плотность определяется как масса на единицу объема . Математически это определяется как масса, разделенная на объем: ρ = м / В

    Поскольку объем куба равен третьей степени его сторон (V = a 3 ), высоту этого куба можно вычислить:

    Высота этого куба равна a = 0.503 м .

    Плотность материалов

    Механические свойства высокоуглеродистой стали

    Прочность высокоуглеродистой стали

    В механике материалов сила материала – это его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации. Прочность материалов в основном учитывает взаимосвязь между внешними нагрузками , приложенными к материалу, и результирующей деформацией или изменением размеров материала. Прочность материала – это его способность выдерживать эту приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации.

    Предел прочности на разрыв

    Предел прочности на разрыв высокоуглеродистой стали составляет 685 МПа.

    Предел прочности на растяжение является максимальным на инженерной кривой зависимости напряжения от деформации. Это соответствует максимальному напряжению , которое может выдержать конструкция при растяжении. Предел прочности на разрыв часто сокращают до «прочности на разрыв» или даже до «предела».«Если это напряжение приложить и поддерживать, в результате произойдет разрушение. Часто это значение значительно превышает предел текучести (на 50–60 процентов больше, чем предел текучести для некоторых типов металлов). Когда пластичный материал достигает предела прочности, он испытывает образование шейки, где площадь поперечного сечения локально уменьшается. Кривая “напряжение-деформация” не содержит напряжения, превышающего предел прочности. Несмотря на то, что деформации могут продолжать увеличиваться, напряжение обычно уменьшается после достижения предела прочности.Это интенсивное свойство; поэтому его значение не зависит от размера испытуемого образца. Однако это зависит от других факторов, таких как подготовка образца, наличие или отсутствие поверхностных дефектов и температура испытательной среды и материала. Предел прочности на разрыв варьируется от 50 МПа для алюминия до 3000 МПа для очень высокопрочных сталей.

    Предел текучести

    Предел текучести высокоуглеродистой стали 525 МПа.

    Предел текучести – это точка на кривой зависимости напряжения от деформации, которая указывает предел упругого поведения и начало пластического поведения. Предел текучести или предел текучести – это свойство материала, определяемое как напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться, тогда как предел текучести – это точка, в которой начинается нелинейная (упругая + пластическая) деформация. До достижения предела текучести материал будет упруго деформироваться и вернется к своей исходной форме, когда приложенное напряжение будет снято.После достижения предела текучести некоторая часть деформации будет постоянной и необратимой. Некоторые стали и другие материалы демонстрируют поведение, называемое явлением предела текучести. Предел текучести варьируется от 35 МПа для алюминия с низкой прочностью до более 1400 МПа для высокопрочных сталей.

    Модуль упругости Юнга

    Модуль упругости высокоуглеродистой стали Юнга составляет 200 ГПа.

    Модуль упругости Юнга представляет собой модуль упругости для растягивающего и сжимающего напряжения в режиме линейной упругости при одноосной деформации и обычно оценивается с помощью испытаний на растяжение.С точностью до предельного напряжения тело сможет восстановить свои размеры при снятии нагрузки. Приложенные напряжения заставляют атомы в кристалле перемещаться из положения равновесия. Все атомы смещаются на одинаковую величину и по-прежнему сохраняют свою относительную геометрию. Когда напряжения снимаются, все атомы возвращаются в исходное положение, и остаточная деформация не происходит. Согласно закону Гука , напряжение пропорционально деформации (в упругой области), а наклон равен модулю Юнга .Модуль Юнга равен продольному напряжению, деленному на деформацию.

    Твердость высокоуглеродистой стали

    Твердость по Бринеллю высокоуглеродистой стали составляет примерно 200 МПа.

    В материаловедении твердость – это способность выдерживать вдавливание поверхности ( локализованная пластическая деформация ) и царапина . Твердость , вероятно, является наиболее плохо определенным свойством материала, поскольку он может указывать на устойчивость к царапинам, устойчивость к истиранию, устойчивость к вдавливанию или даже сопротивление формованию или локализованной пластической деформации.Твердость важна с инженерной точки зрения, потому что сопротивление износу из-за трения или эрозии паром, маслом и водой обычно увеличивается с увеличением твердости.

    Испытание на твердость по Бринеллю – это одно из испытаний на твердость при вдавливании, которое было разработано для испытания на твердость. В испытаниях по Бринеллю твердый сферический индентор прижимается под определенной нагрузкой к поверхности испытываемого металла. Типичный тест использует шарик из закаленной стали диаметром 10 мм (0,39 дюйма) в качестве индентора с силой 3000 кгс (29.42 кН; 6614 фунт-сила) сила. Нагрузка поддерживается постоянной в течение определенного времени (от 10 до 30 с). Для более мягких материалов используется меньшее усилие; для более твердых материалов шарик из карбида вольфрама заменяет стальной шарик.

    Испытание предоставляет численные результаты для количественной оценки твердости материала, которая выражается числом твердости по Бринеллю HB . Число твердости по Бринеллю обозначается наиболее часто используемыми стандартами испытаний (ASTM E10-14 [2] и ISO 6506–1: 2005) как HBW (H от твердости, B от твердости по Бринеллю и W от материала индентора, вольфрама ( вольфрам) карбид).В прежних стандартах HB или HBS использовались для обозначения измерений, сделанных со стальными инденторами.

    Твердость по Бринеллю (HB) – это нагрузка, деленная на площадь поверхности вмятины. Диаметр слепка измеряется с помощью микроскопа с наложенной шкалой. Число твердости по Бринеллю рассчитывается по формуле:

    Существует множество широко используемых методов испытаний (например, по Бринеллю, Кнупу, Виккерсу и Роквеллу). Существуют таблицы, которые коррелируют значения твердости по различным методам испытаний, где корреляция применима.Во всех шкалах высокое число твердости соответствует твердому металлу.

    Пример: Прочность

    Предположим, пластиковый стержень, сделанный из высокоуглеродистой стали. Этот пластиковый стержень имеет площадь поперечного сечения 1 см 2 . Рассчитайте растягивающее усилие, необходимое для достижения предельного значения прочности на разрыв для этого материала, которое составляет: UTS = 685 МПа.

    Решение:

    Напряжение (σ) можно приравнять к нагрузке на единицу площади или силе (F), приложенной к площади поперечного сечения (A), перпендикулярной силе, как:

    , следовательно, сила растяжения, необходимая для достижения предела прочности на разрыв, составляет:

    F = UTS x A = 685 x 10 6 x 0.0001 = 68 500 Н

    Сопротивление материалов

    Упругость материалов

    Твердость материалов

    Тепловые свойства высокоуглеродистой стали

    Термические свойства материалов относятся к реакции материалов на изменения их температуры и на приложение тепла. Поскольку твердое тело поглощает энергию в виде тепла, его температура повышается, а его размеры увеличиваются.Но различных материалов реагируют на приложение тепла по-разному .

    Теплоемкость, тепловое расширение и теплопроводность – это свойства, которые часто имеют решающее значение при практическом использовании твердых тел.

    Температура плавления высокоуглеродистой стали

    Температура плавления высокоуглеродистой стали составляет около 1515 ° C.

    В общем, плавление представляет собой фазовый переход вещества из твердой фазы в жидкую. Точка плавления вещества – это температура, при которой происходит это фазовое изменение.Точка плавления также определяет состояние, в котором твердое вещество и жидкость могут существовать в равновесии.

    Теплопроводность высокоуглеродистой стали

    Теплопроводность высокоуглеродистой стали составляет 50 Вт / (м · К).

    Характеристики теплопередачи твердого материала измеряются свойством, называемым теплопроводностью , , k (или λ), измеренным в Вт / м · K . Это мера способности вещества передавать тепло через материал за счет теплопроводности.Обратите внимание, что закон Фурье применяется ко всему веществу, независимо от его состояния (твердое, жидкое или газовое), поэтому он также определен для жидкостей и газов.

    Теплопроводность большинства жидкостей и твердых тел зависит от температуры. Для паров это также зависит от давления. Всего:

    Большинство материалов почти однородны, поэтому обычно можно записать k = k (T) . Подобные определения связаны с теплопроводностью в направлениях y и z (ky, kz), но для изотропного материала теплопроводность не зависит от направления переноса, kx = ky = kz = k.

    Пример: расчет теплопередачи

    Теплопроводность определяется как количество тепла (в ваттах), передаваемое через квадратную площадь материала заданной толщины (в метрах) из-за разницы температур. Чем ниже теплопроводность материала, тем выше его способность сопротивляться теплопередаче.

    Рассчитайте скорость теплового потока через стену площадью 3 x 10 м (A = 30 м 2 ). Стена имеет толщину 15 см (L 1 ) и изготовлена ​​из высокоуглеродистой стали с теплопроводностью k 1 = 50 Вт / м.К (плохой теплоизолятор). Предположим, что внутренние и внешние температуры составляют 22 ° C и -8 ° C, а коэффициенты конвективной теплопередачи на внутренней и внешней сторонах равны h 1 = 10 Вт / м 2 K и h 2 = 30 Вт / м 2 K соответственно. Обратите внимание, что эти коэффициенты конвекции сильно зависят, в частности, от внешних и внутренних условий (ветер, влажность и т. Д.).

    Рассчитайте тепловой поток ( тепловых потерь ) через эту стену.

    Раствор:

    Как было написано, многие процессы теплопередачи включают композитные системы и даже включают комбинацию кондукции и конвекции . С этими композитными системами часто удобно работать с общим коэффициентом теплопередачи , , известным как коэффициент U . Коэффициент U определяется выражением, аналогичным закону охлаждения Ньютона :

    Общий коэффициент теплопередачи связан с общим тепловым сопротивлением и зависит от геометрии проблемы.

    Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую стенку и не принимая во внимание излучение, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:

    Общий коэффициент теплопередачи тогда равен: U = 1 / (1/10 + 0,15 / 50 + 1/30) = 7,33 Вт / м 2 K

    Тепловой поток можно рассчитать просто как: q = 7,33 [Вт / м 2 K] x 30 [K] = 220,05 Вт / м 2

    Суммарные потери тепла через эту стену будут: q потери = q.A = 220,05 [Вт / м 2 ] x 30 [м 2 ] = 6601,47 Вт

    Точка плавления материалов

    Теплопроводность материалов

    Теплоемкость материалов

    Углеродистая сталь Механические свойства | E-Z LOK


    AISI 12L14 Сталь, холоднотянутая, круглая 19-38 мм

    КОМПОНЕНТ

    WT. %

    C

    Макс.0.15

    Fe

    97,91 – 98,7

    Mn

    0,85 – 1,15

    P

    0,04 – 0,09

    Pb

    0,15 – 0,35

    S

    0,26 – 0,35
    22 900

    Типичный для стали

    90 040

    Коэффициент Пуассона

    ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

    МЕТРИЧЕСКИЕ

    АНГЛИЙСКИЙ

    КОММЕНТАРИИ

    87 г / куб.

    Твердость по Бринеллю

    163

    163

    Твердость по Кнупу

    184

    184

    Преобразовано из твердости по Бринеллю

    Твердость по Роквеллу B

    84

    84

    Твердость по Бринеллю

    Твердость по Виккерсу

    170

    170

    По Бринеллю твердость

    Предел прочности при растяжении, предельный

    540 МПа

    78300 фунтов на кв. Дюйм

    Предел прочности при растяжении

    415 МПа

    60200 фунтов на кв. Дюйм

    Удлинение при разрыве

    10%

    10%

    Уменьшение площади

    35%

    35%

    Модуль упругости

    200 ГПа

    29000 тысяч фунтов на квадратный дюйм

    Типичный для стали

    Модуль объемной упругости

    140 ГПа

    20300

    0.29

    0,29

    Типичный для стали

    Обрабатываемость

    160%

    160%

    На основе 100% обрабатываемости для стали
    AISI 1212

    Модуль сдвига

    80 ГПа

    11600 тысяч фунтов / кв. Дюйм

    Типичный для стали

    ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

    METRIC

    Удельное электрическое сопротивление

    1.74e-005
    Ом-см

    1.74e-005
    Ом-см

    Типичный для стали

    ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА

    METRIC

    КОММЕНТАРИИ

    КТР, линейный 20 ° C

    11,5 мкм / м- ° C

    6,39 мкдюйм / дюйм ° F

    КТР, линейный 250 ° С

    12.2 мкм / м- ° C

    6,78 мкдюймов / дюйм ° F

    Переведено из твердости по Бринеллю

    КТР, линейный 500 ° C

    13,9 мкм / м- ° C

    7,72 мкдюйм / дюйм-° F

    Преобразовано из твердости по Бринеллю

    КТР, линейный 1000 ° C

    14,7 мкм / м- ° C

    8,17 мкдюйм / дюйм- ° F

    Преобразовано из твердости по Бринеллю

    Удельная теплоемкость

    0.472 Дж / г- ° C

    0,113 БТЕ / фунт-° F

    Теплопроводность

    51,9 Вт / м · К

    360 БТЕ / дюйм
    / ч- фут²- ° F

    Какова плотность GI? – MVOrganizing

    Какая плотность GI?

    Признанная плотность низкоуглеродистой стали составляет 7,85 г / см3 (0,284 фунта / дюйм3). В зависимости от элементов сплава, добавленных к производимым спецификациям, это может варьироваться от 7.75 и 8,05 г / см3 (0,280 и 0,291 фунта / дюйм3). 7850 кг / м3.

    Какова плотность провода GI?

    Масса G.I. проволока

    кг / метр
    Guage Gms. мм Вес, кг.
    10 3,251 0,066
    12 2,641 0,045
    14 2,032 0,026
    16 1,625 0.017

    Какова плотность металлического железа?

    7,874 г / см³ (близкая к комнатной температуре) близкая к комнатной температуре

    Какова плотность стали?

    Плотность стали варьируется в зависимости от легирующих компонентов, но обычно составляет от 7750 до 8050 кг / м3 (484 и 503 фунт / куб фут) или от 7,75 до 8,05 г / см3 (4,48 и 4,65 унции / куб дюйм).

    Как определить плотность стали?

    Плотность металла рассчитываем делением массы объекта на его объем.Предположим, что масса объекта составляет 7,952 фунта, а его объем составляет 28 кубических дюймов, тогда его плотность будет 0,284 на кубический дюйм.

    Почему сталь такая плотная?

    Вес. Поскольку сталь прочнее и долговечнее алюминия, она также весит больше, чем его аналог. Сталь по существу в 250% раз плотнее алюминия, что делает ее, очевидно, тяжелее. А из-за своей высокой плотности / веса он с меньшей вероятностью изгибается под действием силы или тепла.

    Какие четыре типа стали?

    Четыре основных типа стали

      Углеродистая сталь
    • .Углеродистая сталь выглядит тусклой, матовой и, как известно, подвержена коррозии.
    • Легированная сталь. Далее идет легированная сталь, которая представляет собой смесь нескольких различных металлов, таких как никель, медь и алюминий.
    • Инструментальная сталь.
    • Нержавеющая сталь.

    Сталь имеет высокую плотность?

    Все стали имеют высокую плотность и высокий модуль Юнга. Прочность и ударная вязкость легированных сталей можно значительно варьировать путем легирования, обработки и термообработки.

    Нержавеющая сталь плотнее стали?

    Характеристики и применение нержавеющей стали

    Это связано с высоким содержанием хрома (более 10,5%) в сплаве, который меняет его внешний вид, а также помогает предотвратить коррозию. Однако нержавеющая сталь тяжелее углеродистой стали и алюминия и имеет самое низкое отношение прочности к массе.

    Цинк тяжелее стали?

    Хотя некоторые цинковые сплавы могут быть очень прочными, в целом нержавеющая сталь прочнее. Однако цинк является тяжелым элементом, и при легировании с другими металлами он обеспечивает лучшую коррозионную стойкость, стабильность, размерную прочность и ударную вязкость.В конечном итоге, какой сплав использовать, будет зависеть от ваших потребностей в литье.

    Что тяжелее 1 кг стали или 1 кг пробки?

    Железо является металлическим элементом, а пробка – тем, чем она является. Железо намного плотнее, чем пробка, даже если у вас такой же вес. Таким образом, количество / объем, которое вам понадобится для килограмма пробки, будет больше, чем количество, необходимое для изготовления килограмма железа.

    Цинк ржавеет в воде?

    Как и все черные металлы, цинк подвержен коррозии при контакте с воздухом и водой.Однако цинк корродирует со скоростью 1/30 от коррозии стали. Также, как и другие черные металлы, цинк разъедает или ржавеет с разной скоростью в зависимости от окружающей среды (8).

    C45 Плотность углеродистой стали котировки в реальном времени, цены последней продажи -Okorder.com

    Описание продукта:

    C45 Плотность углеродистой стали

    Спецификация

    1, Диаметр: 8–250 мм, патроны

    Стержни 5–9 мм

    2, Длина: 2 м, 3 м, 5.8 м, 6 м или по индивидуальному заказу

    3, Стандарт: GB, ASTM, AISI, SAE, DIN, JIS, EN

    OEM-технология – отправьте подробные технические параметры для точного предложения.

    2, Производственный процесс: выплавка чугуна – EAF плавильная заготовка – ESR плавильная заготовка –

    горячекатаный или кованый для получения стального круглого прутка и листа

    3, термическая обработка: отжиг, нормализация, отпуск, закалка

    4, Обработка поверхности: черный, полированный, оцинкованный

    5, Гарантия качества: Мы принимаем стороннюю инспекцию для всех заказов.

    Вы можете попросить испытательные организации, такие как SGS, BV и т. Д., Протестировать нашу продукцию перед отправкой.

    Химический компонент

    C Si Mn P S Cr Ni Cu
    0,42 ~ 0,50% 0,17 ~ 0,37% 0,50 ~ 0,80% ≤0,035% ≤0,035% ≤0,25% ≤0,25% ≤0.25%

    Выставка продуктов

    Рабочий цех

    Информация о компании

    Международная корпорация CNBM является важнейшей торговой площадкой группы CNBM.

    Несмотря на свои преимущества, CNBM International в основном концентрируется на цементной, стекольной, черной металлургии, керамической промышленности и посвящает себя поставкам высококачественных огнеупоров, а также техническим консультациям и логистическим решениям.

    FAQ

    1, Ваши преимущества?

    профессиональный запрос продуктов, обучение продуктам (для агентов), бесперебойная доставка товаров, отличное предложение решения для клиентов

    2, тестирование и сертификат?

    Проверка SGS доступна, проверка клиента перед отправкой приветствуется, проверка третьей стороной не проблема

    3, завод или торговая компания?

    CNBM – торговая компания, но у нас так много фабрик протоколов, и CNBM работает как торговый отдел этих фабрик.Также CNBM является холдинговой компанией многих заводов.

    4, Условия оплаты?

    30% TT в качестве депозита и 70% до доставки.

    Безотзывный аккредитив в предъявлении.

    5, Условия торговли?

    EXW, FOB, CIF, FFR, CNF

    6, Послепродажное обслуживание?

    CNBM предоставляет услуги и поддержку, необходимые на каждом этапе нашего сотрудничества. Мы деловой партнер, которому можно доверять.

    По любым вопросам, пожалуйста, свяжитесь с нами в любое удобное для вас время.

    Мы ответим вам в первоочередном порядке в течение 24 часов.

    Упаковка и доставка

    1, Упаковка: морская упаковка или по мере необходимости

    2, Доставка: 35-45 дней или в зависимости от количества

    Плотность стали G Cm3

    Плотность стали G Cm3

    Какова плотность стали в G cm3? Сталь

    имеет приблизительную плотность 8 г / см3.Поскольку это 1000 мм3 на см3, плотность алюминия составляет 0,008 г / мм3, что равно 0,0000008 кг / мм3. Аналогичным образом люди спрашивают, какова плотность образца. Плотность стали варьируется в зависимости от составляющей сплава, но обычно составляет от 7750 до 8050 кг / м3 (484 и 503 фунт / куб фут) или от 7,75 до 8,05 г / см3 (4, 48 и 4, 65 унций / куб). в).

    А какая плотность стали в мл?

    Чтобы узнать площадь: вы можете взвесить проволоку [sic], так как плотность стали около 7.8 г / см3, можно оценить площадь [sic].

    Какова плотность металла в Г см3?

    Металл г / см3 фунт / дюйм3
    алюминий 2,70 0,098
    цинк 7,13 0,258
    железо 7,87 0,284
    медь 8,96 0.

    324

    Что такое плотность металла? Плотность металла относится к весу определенного его количества.Плотность – это физическое свойство металла, которое остается постоянным независимо от того, сколько у вас металла. Вы можете рассчитать плотность, измерив объем и массу рассматриваемого металла.

    Что такое плотность ПКР?

    Удельный вес / плотность ПКК – 2500 кг / м3. А штучный вес ПК составляет 2400кг / м3.

    Какой металл имеет самую высокую плотность?

    Осмий

    Имеет ли сталь высокую плотность?

    Все стали имеют высокую плотность и высокий модуль упругости.Прочность конструкционной стали повышается за счет холодной штамповки.

    Что такое 1440 в бетоне?

    1440 – масса цемента в кг, соответствующая одному кубическому метру объема. Плотность = масса / объем. Плотность цемента в растворенном состоянии 1440 кг / м3.

    Какова плотность нержавеющей стали?

    Какая сталь самая прочная?

    Хотя титан – один из самых прочных чистых металлов, стальные сплавы прочнее. Это потому, что сочетание металлов всегда прочнее, чем один металл.Углеродистая сталь, например, сочетает в себе прочность стали с прочностью углерода.

    Какой вес у стального куска? Сталь

    весит 7850 килограммов на кубический метр или 489,8 фунта на кубический фут. В зависимости от точного состава нержавеющая сталь весит от 7 480 до 8 000 килограммов на кубический метр. Стальная пластина толщиной 0,25 дюйма весит 10,2 фунта на квадратный фут. Сталь – это сплав железа и углерода.

    Какова плотность стальных стержней?

    Плотность стали = 8.05 г / см³. Плотность стали варьируется в зависимости от состава, а плотность варьируется от 7,80 г / см³ до 8,05 г / см³. Это основная формула, которую можно использовать, когда стержень имеет круглое сечение или представляет собой плоскую стальную полосу. Какой металл имеет плотность 4.

    5 г / мл?

    Металлы с низкой плотностью Обозначение металла G / CC (граммы на кубический сантиметр)
    Германий 5,32
    титан 4,5
    алюминий 2.

    7

    Какой металл имеет удельный вес 3?

    Какой металл имеет удельный вес 2.

    7 г / мл?

    Элементы таблицы Менделеева, отсортированные по плотности

    Можете ли вы определить металл по его плотности?

    Неизвестное вещество можно идентифицировать, измерив его плотность и сравнив результат со списком известных плотностей. Плотность = масса / объем. Вы можете определить массу металла по шкале.

    Какая формула для расчета плотности?

    Калькулятор плотности использует формулу p = m / V, где плотность (p) равна массе (m), деленной на объем (V).Калькулятор может использовать два значения для вычисления третьего. Плотность определяется как масса на единицу объема.

    Какая плотность кремния в мл?

    Эта проблема решена! Какой металл имеет плотность 19.

    3 г / мл?

    Какой металл тяжелее золота?

    Каждый литр (около 1/4 галлона) осмия весит 22,6 кг (50 фунтов). Для сравнения, каждый литр воды весит всего 1 кг (2,2 фунта). Некоторыми другими тяжелыми металлами являются вольфрам и золото (19,3 кг / л), которые почти так же плотны, как осмий.Какой металл имеет плотность 8.

    94 г см3?

    Плотность стали G Cm3

    стали с низкой плотностью | SpringerLink

    Статья Rana et al. задает тон серии статей, предоставляя исчерпывающий обзор различных стратегий облегчения черных металлов и вкратце представляя физическую металлургию массивных сплавов железа. Эти стали с низкой плотностью (сплавы Fe-Al и Fe-Mn-Al-C) могут быть ферритными, аустенитными, дуплексными или триплексными сплавами в зависимости от фазового состава, и одни и те же сплавы могут демонстрировать дисперсионное упрочнение, деформационное старение или различные эффекты пластичности, такие как пластичность, вызванная трансформацией (TRIP), пластичность, вызванная двойникованием (TWIP), пластичность, вызванная полосами сдвига (SIP), и пластичность, вызванная микрополосками (MBIP).Показано, что даже при пониженном модуле Юнга из-за высокого добавления Al, в ситуации с преобладанием жесткости стали с низкой плотностью все же могут привести к снижению веса по сравнению с высокопрочными низколегированными (HSLA) сталями.

    Тот факт, что Al на самом деле является «старым» легирующим элементом в сталях, но не рассматривался в прошлом как элемент, снижающий плотность, был подчеркнут с некоторой исторической точки зрения в обзоре, подготовленном Zuazo et al. Среди прочего, прогнозирование фазовых диаграмм при добавлении Al в систему Fe-C с использованием CALPHAD привело к созданию новой термодинамической базы данных, которая обеспечит лучшее понимание эволюции сложных микроструктур в сталях с низкой плотностью.

    Обзор прошлых работ по сплавам Fe-Mn-Al-C, выполненных Pohang Steel Company (POSCO) и Pohang Institute of Science and Technology (POSTECH), оба в Южной Корее, можно найти в статье, автором которой является Sohn et al. Они сообщили о конструкции сплава на основе термодинамики, эволюции микроструктуры в процессе производства и свойствах при растяжении дуплексных сталей с низкой плотностью с высоким содержанием алюминия и марганца. Аустенит, образованный из мелких и сломанных κ-карбидов, обладал высокой механической стабильностью, что обуславливало очень высокий коэффициент текучести.Повышенная пластичность этих дуплексных сталей с низкой плотностью при тех же уровнях прочности, что и у обычных автомобильных сталей, действительно является преимуществом.

    Металлургия и текущий прогресс в производстве сталей δ-TRIP, которые, как полагают, имеют примерно на 5% более низкую плотность из-за повышенного содержания алюминия (> 2 мас.%), Были представлены Yi. Ключевым аспектом сталей δ-TRIP, очевидно, является стратегия удержания δ-феррита при комнатной температуре после литья, прокатки и сварки. При температуре окружающей среды в этих сталях может сохраняться высокая доля аустенита, что обусловливает привлекательные механические свойства за счет TRIP-эффекта.Кроме того, стали δ-TRIP демонстрируют отличную способность точечной сварки и меньшую чувствительность к образованию прилипших оксидов.

    Бартлетт и Ван Акен изучили влияние легирующих элементов Si и P на механические свойства аустенитных литых сталей, содержащих 30Mn-9Al (мас.%), Разработанных для военных и транспортных приложений. Механические свойства, эквивалентные уровням Cr-Mo сталей, с уменьшенной на 15% плотностью, могут быть достигнуты в этих сталях при соблюдении надлежащих условий обработки.Хотя Si улучшает предел прочности при растяжении за счет увеличения кинетики выделения κ-карбида без ухудшения способности поглощать энергию при добавлении в небольшом количестве, оказалось, что P оказывает вредное влияние на ударную вязкость.

    Плавка / литье, характеристики жидкого металла и обрабатываемость являются важными областями, определяющими технологичность сталей с низкой плотностью. Понимание этих аспектов было продвинуто Сатья Прасадом и др., Ли и Ли и Сунил Кумаром и др.Сатья Прасад и др. Показали, что простая технология воздушно-индукционной плавки с покрытием из флюса (AIMFC) является эффективным способом получения чистых и прочных слитков неупорядоченных сплавов Fe-Al с низким содержанием углерода и механическими свойствами, сопоставимыми со свойствами дорогостоящих сплавов. стали, полученные методом вакуумной индукционной плавки. Однако содержание Al в сплавах должно быть ограничено максимумом 7 мас.%, Возможно, чтобы избежать предварительного заказа. Было продемонстрировано, что сплав с низким содержанием C, Fe-7 мас.% Al, производимый AIMFC, не содержит пористости газообразного водорода, что не приводит к образованию микротрещин во время горячей прокатки, и сталь может быть легко подвергнута холодной прокатке до толщины фольги без каких-либо проблем.Однако ширина фольги была ограничена примерно 2 см.

    Ли и Ли показали, что дуплексная сталь с 9,3Mn-5,6Al-0,2C (мас.%) Демонстрирует FA-режим затвердевания (жидкость → жидкость + δ-феррит → жидкость + δ-феррит + γ-аустенит. → δ-феррит + γ-аустенит), в то время как прогнозируемый режим затвердевания оказался F с применением металлургии затвердевания традиционных нержавеющих сталей. Это кажущееся отклонение произошло из-за охлаждения жидкого металла через узкое поле фазы δ-феррита, за которым непосредственно следует двухфазное поле δ-феррита и γ-аустенита.

    Тот факт, что ферритные стали даже с максимальным содержанием Al (~ 11 мас.%) Демонстрируют хорошую обрабатываемость при лабораторном моделировании горячей обработки, является очень многообещающим, как сообщили Сунил Кумар и др. Однако присутствие C образует κ-карбиды, которые могут препятствовать рекристаллизации феррита и связанному с этим измельчению зерна до очень высоких температур, когда они растворяются.

    Праманик и Сувас сообщили о механических свойствах и микроструктуре ферритных сталей Fe-Al с содержанием алюминия до 9 мас.%. Значительное упрочнение (увеличение предела прочности на разрыв более чем на 600 МПа с 9 мас.% Al) даже при почти полном отсутствии углерода в сочетании с хорошей пластичностью было достигнуто за счет добавления большого количества алюминия, предположительно за счет упрочнения твердого раствора Al в Fe.

    Понимание фазовых превращений, происходящих, в частности, в сталях с низкой плотностью, содержащих Mn и C, имеет первостепенное значение для достижения хороших механических свойств. Ченг сообщил об исследовании отжига аустенитной стали, которая претерпела спинодальное разложение, осаждение и ячеистую трансформацию.После закалки пересыщенный аустенит превратился в две низкотемпературные аустенитные фазы в результате спинодального распада, и в одном из спинодальных аустенитов образовались однородно упорядоченные когерентные карбиды типа L1 2 . При относительно более высокой температуре выделение κ-карбида и феррита происходило из аустенита, тогда как при более низких температурах выделение заменялось различными ячеистыми превращениями с образованием пластинчатого аустенита, κ-карбида и M 23 C 6 , выращенных из зерна пограничные выделения.Было бы интересно изучить влияние этих зависящих от температуры фазовых превращений на механические свойства различных сплавов на основе аустенита.

    Развитие механических свойств и микроструктуры многофазных сталей с низкой плотностью в значительной степени зависит от химического состава сплава. Это было показано Hua et al. Превосходное удлинение (78%) в сочетании с высоким пределом прочности (881 МПа) было достигнуто в триплексной стали Fe-18Mn-10Al-1.2C (мас.%), Содержащей κ-карбиды, образовавшиеся из-за высокого содержания C, тогда как сплав с более низкое содержание углерода 0.8 мас.% Показали по существу дуплексную микроструктуру и более высокую прочность, но меньшее удлинение. Хотя в обеих сталях имело место плоское скольжение, пластичность триплексной стали была выше из-за эффекта MBIP, индуцированного в аустените из-за присутствия мелких κ-карбидов.

    Дисперсия упорядоченных фаз в неупорядоченном твердом растворе – эффективный метод упрочнения сталей с низкой плотностью, хотя и с принесением в жертву пластичности, которая выше, если не допускать упорядочения. К.-Т. Park et al.показали для стали Fe-27Mn-12Al-0,8C (мас.%), что образование упорядоченных доменов зависит от температуры старения после растворения. После старения при 500 ° C наблюдались в основном домены D0 3 внутри ферритной фазы, в отличие от доменов B2 при старении при 700 ° C. С другой стороны, κ-карбиды выделяются только в аустените. Деформационные характеристики стали включали сдвиг κ-карбидов в аустените плоскими скользящими дислокациями и взаимодействие супердислокаций в феррите.

    S.-J. Park et al. исследовали влияние вторых фаз на деформацию и поведение разрушения бедных легированных, многофазных сталей с низкой плотностью. Исследование подчеркнуло важность механической стабильности и сферической формы κ-карбидов, в отличие от ламеллярной структуры, для достижения хороших механических свойств. Склонность богатого алюминием феррита к расколу является доминирующим фактором в контроле распространения трещин во время деформации.

    Масштабный высокопроизводительный металлургический синтез аустенитных сталей комбинаторным методом был представлен Раабе и его сотрудниками.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *