1 Чем усложняется расчет веса металла?
Кузнечное искусство давно отошло на второй план, и сегодня основным источником стальных, чугунных или медных изделий стала металлургия. Продукция проходит различные виды обработки, претерпевает изменения на всевозможных станках, однако следует разделять способы обработки. Прежде всего, это холодный и горячий прокат. Разница между ними огромна, поскольку воздействие на металл при высоких или низких температурных режимах дает определенные отличия в результатах. В частности, речь идет о геометрии проката.
Техпроцесс при обоих видах обработки один и тот же – заготовка размещается между двумя вращающимися в разных направлениях валами, которыми и прессуется до нужного состояния профиля. Ввиду того, что холодный прокат не связан с продолжительным нагревом металла до высоких температур, и обработка осуществляется в большей степени за счет механической нагрузки, а не пластичности материала, лист получается ровнее. Горячий прокат, наоборот, изготавливается при постоянной термообработке, обычно это твердые сплавы, имеющие незначительную пластичность.
Как посчитать площадь листа металла — Справочник металлиста
Вопрос подсчёта веса металлопроката актуален не только для специалистов, но и частных застройщиков и домашних умельцев.
При наличии под рукой справочника и, тем более, он-лайн металлокалькулятора произвести соответствующие расчёты несложно.
А если у вас с собой есть только рулетка и калькулятор на телефоне? Точные результаты с таким арсеналом получить сложно, но приблизительно определиться с весом некоторых металлоизделий – вполне реально.
Считаем вес листового проката
Самый простой вариант – листовой стальной прокат.
Определение! Во всех наших расчётах базовой величиной является усреднённая плотность стали – 7 850 кг/м3 по системе СИ.
Проведём для начала несложное действие – узнаем массу квадратного метра стального листа толщиной 1 мм. Выглядит это так – 1 м х 1 м х 0,001 м х 7850 кг/м3.
То есть, мы перемножили длину, ширину и толщину листа (все величины взяли в метрах), и получили объём изделия. Произведение объёма и плотности даёт массу – 7,85 кг.
Таким образом, мы выяснили, что метр квадратный стального листа толщиной 1 мм весит 7,85 кг.
А далее все вычисления производят умножением величины 7,85 кг на площадь и толщину реального листа. Например, вам надо купить лист толщиной 4 мм и площадью 2 м2. Массу такого изделия определяют по формуле 7,85х4х2= 62,8 кг. Лист такого же размера, но толщиной 2 мм весит 7,85х2х2=31,4 кг.
Если вас устраивает приблизительный расчёт – округлите значение 7,85 кг до 8 кг. Тогда вычисления можно проводить даже в уме без калькулятора, а погрешность составит менее 2%.
Приведём веса стальных листов наиболее популярных размеров.
| Толщина листа, мм | Размеры листа, м | Вес листа, кг | Вес 1 м2, кг |
| 0,35 | 1,0х2,0 | 5,5 | 2,75 |
| 0,35 | 1,25х2,5 | 8,59 | |
| 0,5 | 1,0х2,0 | 7,85 | 3,93 |
| 0,5 | 1,25х2,5 | 12,27 | |
| 0,8 | 1,0х2,0 | 12,56 | 6,28 |
| 0,8 | 1,25х2,5 | 19,63 | |
| 1,0 | 1,0х2,0 | 15,7 | 7,85 |
| 1,0 | 1,25х2,5 | 24,53 | |
| 1,5 | 1,0х2,0 | 23,55 | 11,78 |
| 1,5 | 1,25х2,5 | 36,8 | |
| 2,0 | 1,0х2,0 | 31,4 | 15,7 |
| 2,0 | 1,25х2,5 | 49,06 | |
| 2,5 | 1,0х2,0 | 39,25 | 19,63 |
| 2,5 | 1,25х2,5 | 61,33 | |
| 3,0 | 1,0х2,0 | 47,1 | 23,55 |
| 3,0 | 1,25х2,5 | 73,59 | |
| 3,5 | 1,25х2,5 | 85,86 | 27,48 |
| 4,0 | 1,5х6,0 | 282,6 | 31,4 |
| 5,0 | 1,5х6,0 | 353,25 | 39,25 |
Что такое переводной коэффициент
Усложним задачу. Предположим, вам надо купить лист из цветного металла. Воспользуемся переводным коэффициентом, который представляет собой отношение плотности конкретного металла или сплава к усреднённому значению плотности стали. Путём умножения веса стального изделия определённого сортамента и размера на коэффициент нужного металла или сплава получаем вес детали.
| Наименование металла или сплава | Коэффициент |
| Алюминий | 0,34 |
| Медь | 1,14 |
| Латунь ЛС59 | 1,08 |
| Бронза ОЦС 5-5-5 | 1,12 |
| Чугун серый | 0,9 |
Пример – рассчитаем массу бронзового листа толщиной 2 мм и площадью 2 м2.
7,85х2х2х1,12 = 35,2 кг
Внимание! Этот же простой алгоритм можно применять и для неметаллических листовых материалов, для которых также существуют переводные коэффициенты. Например, для резины – 0,17-0,23, органического стекла – 0,15, капролона – 0,15, текстолита – 0,18, резины – 0,17-0,23
Как узнать массу трубы
Для определения массы труб оптимально воспользоваться таблицами.
| Условный проход, дюйм/мм | Толщина стенки, мм | Вес, кг | Условный проход, дюйм/мм | Толщина стенки, мм | Вес, кг |
| 1/4 (8) | 2,35 | 0,65 | 11/4 (32) | 3,25 | 3,14 |
| 1/2 (15) | 2,65 | 1,22 | 11/2 (40) | 3,25 | 3,61 |
| 3/4 (20) | 2,65 | 1,58 | 2 (50) | 3,65 | 5,1 |
| 1 (25) | 3,25 | 2,44 | 21/2 (65) | 3,65 | 6,51 |
Если же доступа к справочным материалам нет, а несложные геометрические формулы не являются для вас препятствием, вычислите вес самостоятельно. Для этого находим разницу площади круга по внешнему радиусу и площади по внутреннему радиусу. Полученную разность умножаем на длину трубы и плотность стали – 7 850 кг/м3.
Для труб из цветных металлов применяют переводные коэффициенты, о которых мы говорили выше.
Как узнать массу цилиндра при помощи таблиц для прутка круглого сечения
Если у вас есть доступ к таблицам подсчёта массы кругляка, то очень просто определить массу цилиндра с любой толщиной стенки. Для этого найдите вес 1 м прутка по внешнему диаметру цилиндра и вычитайте из него вес 1 м прутка по внутреннему диаметру. Полученный результат умножьте на высоту цилиндра (в метрах). Масса цилиндра найдена.
Как установить массу конструкции особо сложной формы
Решение этой задачи возможно двумя способами. Согласно первому из них устанавливают значение так называемого коэффициента заполнения (способ применяется для габаритных узлов, разборка которых либо затруднительна, либо вовсе невозможна). Например, для ползунов кривошипных машин коэффициент заполнения принимают равным 0,3…0,35. Тогда считают массу узла G в предположении, что она сплошная, а затем умножают полученный результат на коэффициент заполнения.
Примерно такую же точность даёт эмпирическая формула Нистратова:
, где Р – номинальное усилие пресса в тоннах.
Оригинально можно установить массу небольших неразъёмных конструкций по объёму вытесненной ими воды. Для этого в тарированную ёмкость наливают до краёв воду. Устанавливают ёмкость в другую со значительно большим объёмом, а затем в первую ёмкость помещают данную конструкцию. Вытесненный ею объём воды взвешивают. Этот объём и будет равен объёму конструкции.
Чем усложняется расчёт веса металла?
Серьёзным различием в полученных данных по расчёту массы стального изделия является технология его производства. Разница между холоднокатаным прокатом металла и горячекатаным может быть достаточно существенная. Речь идет о точности геометрических характеристик при сохранении плотности по всей протяжённости изделия.
Применение непрерывного нагрева и последующего охлаждения приводит к таким негативным явлениям как окисление, рекристаллизация. Неравномерность этих процессов вызывает изменение такого параметра как толщина.
Вес металла
Точность расчетов холоднокатаных и горячекатаных металлических профилей будет отличаться. Погрешность, вызванная нестабильностью толщины, требует получения некоторого усредненного значения.
4 Как узнать массу шестигранного профиля?
Может случиться так, что вам придется столкнуться с профилем нестандартной формы сечения. К примеру, мы привыкли видеть на строительной площадке обычную круглую арматуру. Но иногда возникает необходимость в шестигранном прутке, который, надо отметить, используется крайне редко, ввиду специфической формы и, зачастую, как заготовка для производства различных изделий.
В частности, многие могут помнить, как в школе на уроках труда из коротких срезов этого прутка изготавливались гайки. Проще всего найти массу такого профиля, зная его размер (номер), с помощью следующей таблицы:
размер | вес (кг) | размер | вес (кг) | размер | вес (кг) | размер | вес (кг) |
№10 | 0,68 | №20 | 2,72 | №32 | 6,96 | №48 | 15,66 |
№11 | 0,82 | №21 | 3 | №34 | 7,86 | №50 | 16,98 |
№12 | 0,98 | №22 | 3,29 | №36 | 8,81 | №52 | 18,4 |
№13 | 11,15 | №24 | 3,92 | №38 | 9,82 | №55 | 20,58 |
№14 | 1,33 | №25 | 4,25 | №40 | 10,86 | №57 | 22,35 |
№15 | 1,53 | №26 | 4,59 | №41 | 11,54 | №60 | 24,5 |
№16 | 1,74 | №27 | 4,96 | №42 | 11,99 | ||
№17 | 1,96 | №28 | 5,33 | №43 | 12,71 | ||
№18 | 2,2 | №29 | 5,27 | №46 | 14,53 | ||
№19 | 2,45 | №30 | 6,12 | №47 | 14,95 |
Размер или, иначе говоря, номер шестигранника определяется по диаметру окружности, вписанной в сечение профиля, имеющее форму шестиугольника, то есть это расстояние между его противоположными сторонами. Готовых данных может не оказаться под рукой, и на этот случай лучше всего знать формулу, с помощью которой можно достаточно легко рассчитать массу шестигранного прутка. Как всегда, за основу принимаем m = pV.
Для получения объема нам нужно узнать площадь сечения, которое имеет форму шестиугольника. Именно здесь мы сталкиваемся с основной сложностью, поскольку нужно будет высчитывать корни. Формула имеет следующий вид S = (3√3 . A2)/2, где А – ширина грани. Остается результат умножить на длину, и мы получаем объем, произведение которого с плотностью металла и даст нам массу, что в итоге будет выглядеть как m = ((3√3 . A2)/2)Lp.
Металлопрокат, размеры и вес. Сколько метров в тонне металла
Теоретическая масса металлопроката (теор вес 1 м погонного) используется при изготовлении металлоконструкций для расчета веса металлического изделия по размерам длины и площади, расчета сколько метров в тонне металлопроката. В справочнике ГОСТов на сталь, во всех разделах сортамента стальных конструкций представлены данные теорвеса металла (1 погонного метра).
Электронный справочник снабженца состоит из многих разных видов металлопрофиля. Все сортаменты профилей по ГОСТ могут отличаться друг от друга не только своим качеством (новый, старый), количеством (полный сортамент, сокращенный, малый сортамент сталей и сплавов), но и маркой металла, классифицированной по составу в соответствии с действующими ГОСТами. Сейчас бывают разные виды проката стали, всё различие которых заключается в технологии изготовления, размеров и веса 1 метра погонного. В таблицах прокатки, например, существуют следующие виды металла: сортамент холоднокатаного листа, горячекатаный лист, прокат круга (круглый сортамент), арматура, стальная полоса (см. сводные таблицы массы сортамента). Листовой металлопрокат может быть представлен в виде стальных листов для производства металлических резервуаров, цистерн и прочих емкостей, в рулонах, из которых изготавливают столбы освещения металлические, мачты осветительные металлические, в виде оцинкованной полосы металла. Холоднокатаный листовой прокат, в основном, изготавливается из марок стали 08КП и ЗСП/ПС ГОСТ 380-94 – черный металлопрокат. Весь сортамент горячекатаных труб, арматуры, двутавров производится из черного металла: сорта стали универсальные – 3СП/ПС, 65Г, черная сталь 45, а также из нержавеющей стали марок: 10ХСНД, 15ХСНД, оцинкованной стали, цветного металла и др. прокатки. Вес оцинкованного металлопроката на 3-4% больше удельной массы черной стали в таблицах массы металлопроката.
Полный сортамент гнутых профилей производятся методом изгиба на профилегибочных станках. Это могут быть профильные трубы стальные, сортамент швеллера, гнутый уголок и другие гнутые профили. Горячекатаный стальной металлопрокат является более прочными, чем холоднокатаный металл. К тому же такой стальной профиль более устойчив к воздействию различных нагрузок в строительных конструкциях.
Все разновидности металлопроката в справочнике металлиста обычно разделены на группы проката, сборники разделов ГОСТов и классифицированы по металлопрофилю. Например, в большой энциклопедии металлопроката СССР в сводных таблицах теоретического веса можно скачать сортамент всех сортовых профилей: круглого проката, сортамент арматуры, шестигранника, квадрата, стального уголка равнополочного, неравнопочного уголка, гнутых профилей из стали всех размеров. Таблицы массы металла помогут самостоятельно рассчитать массу швеллеров, двутавров горячекатаных, узнать сколько весит метр уголков гнутых, профильных труб квадратных, прямоугольных, бесшовных труб горячедеформированных, электросварных труб, цельнотянутых, толстостенных труб большого диаметра, арматуры, фасонной и листовой стали, полосы черного, цветного, нержавеющего проката металла.
Объем и площадь поверхности
Как можно заметить из вышесказанного, цилиндр определяется двумя параметрами: высотой h и радиусом его основания r. Зная эти параметры, можно рассчитать все другие характеристики рассматриваемого тела. Ниже приводятся основные из них:
- Площадь оснований. Эта величина рассчитывается по формуле: S1 = 2*pi*r 2 , где pi – число пи, равное 3,14. Цифра 2 в формуле появляется потому, что цилиндр имеет два одинаковых основания.
- Площадь цилиндрической поверхности. Ее можно рассчитать так: S2 = 2*pi*r*h. Понять эту формулу просто: если цилиндрическую поверхность разрезать вертикально от одного основания к другому и развернуть, то получится прямоугольник, высота которого будет равна высоте цилиндра, а ширина будет соответствовать длине окружности основания объемной фигуры. Поскольку площадь полученного прямоугольника – это произведение его сторон, которые равны h и 2*pi*r, то получается представленная выше формула.
- Площадь поверхности цилиндра. Она равна сумме площадей S1 и S2, получаем: S3 = S1 + S2 = 2*pi*r 2 + 2*pi*r*h = 2*pi*r*(r+h).
- Объем. Эта величина находится просто, необходимо лишь умножить площадь одного основания на высоту фигуры: V = (S1/2)*h = pi*r 2 *h.
Расчет веса листового металла
Для того чтобы рассчитать массу листа металла, необходимо знать его объем (V), и плотность (p) материала из которого он изготовлен. Затем эти значения подставляем в формулу для расчета веса листа металла: m=V*p.
Объем рассчитываем по формуле V=b*l*s, где:
- b – ширина листа металла;
- l – длина;
- s – толщина.
Значение плотности берем из таблицы, приведенной ниже.
Пример расчета массы стального листа 3 мм 1250х2500
Для удобства расчета переведем все значения в метры, и подставим в формулы.
- Находим объем листа: V=1,25*2,5*0,003=0,009375 м3.
- Плотность стали p=7850 кг/м3.
- Подставляем значения в формулу: m=0,009375*7850= 73,59375 кг.
- Получаем, что вес листа 3 мм 1250х2500, равен 73,59375 кг.
По такому алгоритму действий можно вычислить массу листа любого размера и материала изготовления.
Масса сплошной детали
Главная > Вычисление масс > Масса сплошной детали
9.05.2013 // Владимир Трунов
Это странное название статьи объясняется только тем, что детали одной и той же формы могут быть как сплошными, так и полыми (т.е. следующая статья будет называться «Масса полой детали»).
Тут самое время вспомнить, что масса тела — это его объем , умноженный на плотность его материала (см. таблицы плотностей): Объем сплошной детали — это… ее объем и больше ничего.
Примечание. В приведенных ниже формулах все размеры измеряются в миллиметрах, а плотность — в граммах на кубический сантиметр. Буквой обозначено отношение длины окружности к ее диаметру, составляющее примерно 3,14.
Рассмотрим несколько простых форм (более сложные, как вы помните, можно составить путем сложения или вычитания простых).
Масса конуса
Объем любого конуса: , где — площадь основания, — высота конуса. Для круглого конуса: , где — диаметр основания, — высота конуса. Масса круглого конуса:
Масса усеченного конуса
Поскольку невозможно объять необъятное, рассмотрим только круглый усеченный конус. Его объем — это разность объемов двух вложенных конусов: с основаниями и : , где , . После никому не интересных алгебраических преобразований получаем: , где — диаметр большего основания, — диаметр меньшего основания, — высота усеченного конуса. Отсюда масса:
Масса пирамиды
Объем любой пирамиды равен одной трети произведения площади ее основания на высоту (то же самое, что и для конусов (часто мы не замечаем, насколько мироздание к нам благосклонно)): , где — площадь основания, — высота пирамиды. Для пирамиды с прямоугольным основанием: , где — ширина, — длина, — высота пирамиды. Тогда масса пирамиды:
Масса усеченной пирамиды
Рассмотрим усеченную пирамиду с прямоугольным основанием. Ее объем — это разность объемов двух подобных пирамид с основаниями и : , где , . Исчеркав половину тетрадного листа, получаем: , где , — ширина и длина большего основания, , — ширина и длина меньшего основания, — высота пирамиды. И, оставив в покое остальную половину листа, исходя из одних соображений симметрии, мы можем написать еще одну формулу, которая отличается от предыдущей только заменой W на L и наоборот. В чем разница между длиной и шириной? Только в том, что мы их так назвали. Назовем наоборот и получим: . Тогда масса усеченной прямоугольной пирамиды:
или
Для пирамиды с квадратным основанием (, ) формула выглядит проще:
вычисление массы
Работа, энергия, мощность
| Механическая работа — это скалярная величина, которая равна произведению перемещения тела на модуль силы, под действием которой было выполнено перемещение. Подразумевается, что перемещение произошло в том же направлении, в котором действует сила. |
Формула работы в курсе физики за 7 класс:
A = F × S, где F — действующая сила, S — пройденный телом путь.
Единица измерения работы в СИ: джоуль (Дж).
Такое понятие, как мощность, описывает скорость выполнения механической работы. Оно говорит о том, какая работа была совершена в единицу времени.
| Мощность — это скалярная величина, равная отношению работы к временному промежутку, потребовавшемуся для ее выполнения. |
Формула мощности:
N = A / t, где A — работа, t — время ее совершения.
Также мощность можно вычислить, зная силу, воздействующую на тело, и среднюю скорость перемещения этого тела.
N = F × v, где F — сила, v — средняя скорость тела.
Единица измерения мощности в СИ: ватт (Вт).
Тело может совершить какую-либо работу, если оно обладает энергией — кинетической и/или потенциальной.
- Кинетической называют энергию движения тела. Она говорит о том, какую работу нужно совершить, чтобы придать телу определенную скорость.
- Потенциальной называется энергия взаимодействия тела с другими телами или взаимодействия между частями одного целого. Потенциальная энергия тела, поднятого над Землей, характеризует, какую работу должна совершить сила тяжести, чтобы опустить это тело снова на нулевой уровень.
Таблица с формулами по физике за 7 класс для вычисления кинетической и потенциальной энергии:
| Кинетическая энергия | Пропорциональна массе тела и квадрату его скорости. | Ek = mv2/2 |
| Потенциальная энергия | Равна произведению массы тела, поднятого над Землей, на ускорение свободного падения и высоту поднимания. | Ep= mgh |
| Полная механическая энергия | Складывается из кинетической и потенциальной энергии. | E = Ek+Ep |
| Сохранение и превращение энергии | Если механическая энергия не переходит в другие формы, то сумма потенциальной энергии и кинетической представляет собой константу. | Ek+ Ep= const |
Для того, чтобы понять, какая часть совершенной работы была полезной, вычисляют коэффициент полезного действия или КПД. С его помощью определяется эффективность различных механизмов, инструментов и т. д.
| Коэффициент полезного действия (КПД) отражает полезную часть выполненной работы. Также его можно выразить через отношение полезно использованной энергии к общему количеству полученной энергии. |
Свойства таблицы Менделеева
Напомним, что группами называют вертикальные ряды в периодической системе и химические свойства элементов главных и побочных подгрупп значительно различаются.
Свойства элементов в подгруппах закономерно изменяются сверху вниз:
- усиливаются металлические свойства и ослабевают неметаллические;
- возрастает атомный радиус;
- возрастает сила образованных элементом оснований и бескислородных кислот;
- электроотрицательность падает.
Все элементы, кроме гелия, неона и аргона, образуют кислородные соединения, существует всего восемь форм кислородных соединений. В периодической системе их часто изображают общими формулами, расположенными под каждой группой в порядке возрастания степени окисления элементов: R2O, RO, R2O3, RO2, R2O5, RO3, R2O7, RO4, где символом R обозначают элемент данной группы. Формулы высших оксидов относятся ко всем элементам группы, кроме исключительных случаев, когда элементы не проявляют степени окисления, равной номеру группы (например, фтор).
Оксиды состава R2O проявляют сильные основные свойства, причём их основность возрастает с увеличением порядкового номера, оксиды состава RO (за исключением BeO) проявляют основные свойства. Оксиды состава RO2, R2O5, RO3, R2O7 проявляют кислотные свойства, причём их кислотность возрастает с увеличением порядкового номера.
Элементы главных подгрупп, начиная с IV группы, образуют газообразные водородные соединения. Существуют четыре формы таких соединений. Их располагают под элементами главных подгрупп и изображают общими формулами в последовательности RH4, RH3, RH2, RH.
Соединения RH4 имеют нейтральный характер; RH3 — слабоосновный; RH2 — слабокислый; RH — сильнокислый характер.
Напомним, что периодом называют горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания порядковых (атомных) номеров.
В пределах периода с увеличением порядкового номера элемента:
- электроотрицательность возрастает;
- металлические свойства убывают, неметаллические возрастают;
- атомный радиус падает.
По справочникам
Сборник справочных материалов содержит таблицы металлов, по которым легко определить вес металлопроката любого вида, из черного и цветного металлов или сплавов. Кроме этого, в сборнике приведены формулы, чтобы посчитать вес металла по размерам для заготовок различных конфигураций, данные по удельному весу металлов.
С готовой таблицей легко самостоятельно рассчитать вес листа металла. По данной толщине и марке стали находится теоретический вес 1 м2, искомая величина умножается на площадь листа. Особенно это удобно для стали с рифлением, выступами, цинковым напылением, учитывается также способ прокатки (холодный или горячий).
Упрощается просчет массы швеллера и двутавра – изделий со сложным сечением. Для них есть таблица с указанием номера профиля и соответствующего веса 1 пог. м в кг. Не нужно заморачиваться, чтобы вычислить вес стальной арматуры, к тому же в таблице указано количество погонных метров в 1 т.
Аналогичные таблицы существуют для металлических профилей Г-образного сечения: указан вес 1 м уголка для конкретной толщины и ширины полки. Правда, такие расчеты отличаются от фактического веса, так как таблицы составлены на основе ГОСТа. В реальности же прокат не всегда соответствует государственным стандартам.
Определение и использование плотности
Как известно, чтобы найти плотность вещества, его массу делят на объем. Плотность является физико-химической характеристикой вещества. Она постоянна. Материалы для промышленного производства должны соответствовать этому показателю. Для её обозначения принято использовать греческую букву ρ. Плотность железа равна 7874 кг/м³, никеля — 8910 кг/м³, хрома — 7190 кг/м³, вольфрама — 19250 кг/м³. Конечно, это относится к твёрдым сплавам. В расплавленном состоянии веществам присущи другие характеристики.
В природе лишь некоторые металлы присутствуют в большом количестве. Удельный вес железа в земной коре 4,6%, алюминия — 8,9%, магния — 2,1%, титана — 0,63%. Металлы незаменимы в большинстве сфер человеческой деятельности. Их производство растёт год от года. Для удобства металлы разделены на группы.
Железо и его сплавы
Чёрными металлами принято называть стали и чугуны разных марок. Сплав железа и углерода считается сталью, если железа не менее 45%, а содержание углерода 0,1%—2,14%. Чугуны, соответственно, углерода содержат больше.
Для получения необходимых свойств сталям и сплавам их легируют (присаживают при переплаве легирующие добавки). Таким образом плавят заданные марки. Все марки металла строго соответствуют определённым техническим условиям. Свойства каждой марки регламентированы государственными стандартами.
В зависимости от состава плотность стали варьируется в диапазоне 7,6—8,8 (г/см³) в СГС или 7600—8800 (кг/м³) в СИ (это видно из таблицы 1). Конечно, сталь имеет сложную структуру, это не смесь различных веществ. Однако присутствие этих веществ и их соединений изменяют свойства, в частности, плотность. Поэтому самыми большими плотностями обладают быстрорежущие стали с высоким содержанием вольфрама.
Цветные металлы и их сплавы
Изделия из бронзы, латуни, меди, алюминия широко применяются на производстве:
- Обычно бронзы это сплавы меди с оловом, алюминием, свинцом и бериллием. Однако в бронзовом веке, когда удельный вес бронзы в общей массе металлических изделий составлял почти 100%, это были сплавы медь — мышьяк.
- Сплавы на основе цинка — латуни. В латуни может присутствовать олово, но его количество меньше, чем цинка. Чтобы получить сыпучую стружку, иногда добавляют свинец. Кроме ювелирных сплавов латуни и бронзы, они нужны для деталей машин и морских судов, скобяных изделий, пружин. Некоторые сорта применяют в авиации и ракетостроении.
- Дюралюминий (дюраль) — сплав алюминия с медью (меди 4,4%) — это высокопрочный сплав. Главным образом применяется в авиации.
- Титан по прочности превосходит многие марки стали. Одновременно он вдвое легче. Эти качества сделали его незаменимым в большинстве отраслей промышленности. А также он широко применяется в медицине (протезировании). Удельный вес титана в производстве летательных аппаратов достигает 70% от всего выплавляемого в мире. Около 15% титана идёт для химического машиностроения.
- Серебро и золото — первые металлы, с которыми познакомился человек. За всю историю существования человечества эти металлы, по большей части, шли на ювелирные изделия. И в настоящее время тенденция сохраняется.
- Вольфрам из-за высокой тугоплавкости незаменим в приборостроении. Большая плотность позволяет применять его, как защиту от радиации.
- Никель и хром образуют нихром — жаропрочный пластичный сплав, очень долговечный и надёжный.
Различные марки сталей и чугунов, бронз и других металлов имеют разный химический состав и разную плотность. Плотности всех востребованных материалов измерены и систематизированы. Таблицы, содержащие эти данные доступны пользователям. С их помощью можно легко найти массу изделия заданной формы.
