Сталь - популярный конструкционный материал, используемый в производстве различных деталей, инструментов, механизмов. Существует более полутора тысяч марок деформируемого сплава железа с углеродом. И все они различаются между собой.
Одно из наиболее важных отличий - удельный вес с единицей измерения "г/см3". Величина маркируется латинской буквой "Y" и означает силу воздействия тела на подвес или поверхность.
Показатель, принятый за эталон, составляет 7,85. Однако в зависимости от химического состава конкретной марки металлопроката, а также температуры хранения значение будет меняться.
Примеси, присадки и их роль
Кроме железа, углерода сталь включает позитивные и негативные компоненты, которые оказывают влияние на удельный вес. Часть элементов будет уменьшать конечное значение. Другие компоненты, напротив, увеличат показатель.
К положительным составляющим относят специальные присадки. Отрицательные - это нежелательные примеси. Ниже рассмотрим результат их воздействия на материал.
Таблица №1 Добавки и примеси в составе стали и их влияние на свойства и удельный вес.
Наименование
|
Эффект
|
Титан
|
Защита от коррозии, повышение технологичности, измельчение зерна, увеличение прочности, раскисление, снижение удельного веса
|
Алюминий
|
Повышение жаростойкости, твердости, удаление газов, уменьшение Y
|
Цирконий
|
Измельчение структуры, получение вариантов с заданной зернистостью, стабилизация составов с повышенным содержанием легирующих добавок
|
Ванадий
|
Увеличение устойчивости к нагрузкам, вызываемым кавитационными процессами, повышение прочности, сопротивления окислению
|
Кремний
|
Повышение прочности, закаливаемости, интенсивное раскисление. Также наблюдается увеличение предела текучести, когда деформация растет, а нагрузки не увеличиваются. Значительные концентрации элемента приводят к уменьшению пластичности
|
Бор
|
Увеличение прокаливаемости материала
|
Ниобий
|
Придание пластичности, твердости. Сплав способен подвергаться различным видам обработки давлением
|
Сера
|
Ограничение возможности механической, термической обработки при повышенном, среднем температурном режиме
|
Молибден
|
Термоупрочнение, измельчение структурных зерен, противостояние разрушению под действием повторно-переменных напряжений
|
Кобальт
|
Повышение устойчивости к ударным нагрузкам, увеличение вторичной твердости, повышение удельного веса
|
Марганец
|
Контроль содержания серы, предотвращение самопроизвольного разрушения, повышение износостойкости, уменьшение Y, увеличение предела текучести
|
Медь
|
Дисперсное твердение, повышение обрабатываемости, а также удельного веса
|
Фосфор
|
Хрупкость материала
|
Хром
|
Образование пленки окислов, которая способствует получению изделий из нержавеющей стали, повышение прочности, снижение удельного веса
|
Никель
|
Увеличение Y, твердости
|
Вольфрам
|
Повышение удельного веса, возможность создания режущей стали
|
Цветные металлы: определяем вес
По-другому величину называют плотностью. Для того чтобы определить ее значение, необходимо взять соотношение сухого материала и объема металла в состоянии полной плотности.
Ниже вы увидите сведения по цветным металлам, измеряемые в кг/м3:
- никель - 8 910;
- цинк - 7 130;
- ванадий - 6 110;
- олово - 7 290;
- хром - 7 190;
- серебро 10 500;
- платина 21 450;
- молибден 10 220);
- алюминий - 2 698;
- свинец - 11 337;
- магний - 1 740;
- медь - 8 930;
- золото - 19 320;
- вольфрам - 19 300;
- тантал - 16 650;
- титан - 4 505.
Рекомендации по расчету веса стального листа
В этом случае можете выбрать для себя один из трех способов действия: рассчитать параметр самостоятельно, обратиться к табличным данным, воспользоваться онлайн-калькуляторами.
Чтобы произвести самостоятельный расчет, рекомендуем использовать простую формулу: P (плотность) * V (объем) = M (масса). При этом плотность будет определяться как произведение ширины, длины, толщины.
Как правило, параметры стандартного листа будут следующими:
- ширина - 1 250 мм;
- длина - 2 500 мм.
Значение толщины будет зависеть от сортамента.
Если вы обращаетесь к электронному калькулятору, как правило, в программах берется одинаковое значение - 7 850 килограмм/кубический метр. Это средняя масса углеродистой стали.
Для получения приблизительного результата (в случае горячего проката) величину можно немного округлить до 8. Если вас интересует точность, которая необходима при обустройстве крыш, обшивке ангаров, советуем обратиться к сопроводительной документации.
Вес листа оцинкованной стали, согласно ГОСТ 14918-80, будет меняться в границах 3,34-19,82 килограмм/квадратный метр.
Удельный вес: обобщенные сведения
Ниже будет представлена таблица, составленная для вашего удобства. В ней мы собрали показатели по следующим маркам:
- конструкционным углеродистым качественным - 10, 20, 30, 40, 10Г2, 08кп, 10кп;
- хромоникельвольфрамовым - ЭИ69;
- электро-техническим малоуглеродистым - ЭА, А и Э, ЭАА;
- хромистым - 2Х13, 1Х13, Х25, Х27, Х17, Х28, 3Х13;
- малоуглеродистым - 10 и 10А, 20 и 20А;
- конструкционным - А12;
- высокоуглеродистым - 70 (ВС и ОВС);
- легированным конструкционным - 15Г, 30ХГСА, 20ХГР;
- хромоникельвольфрамовым с кремнием - Х25Н20С2;
- хромованадиевым - 40ХФА, 50ХФА, 30ХГСА, 20ХН3А;
- специальным нелегированным - 45Г2;
- криогенным конструкционным нержавеющим - 12х18н10т;
- никельхромовым - ЭИ 418;
- рессорно-пружинным конструкционным - 65Г;
- инструментальным штамповым - 5ХНМ, Х12МФ;
- хромокремнемолибденовым - ЭИ107;
- среднеуглеродистым - 45;
- хромоникелевым конструкционным легированным - 40ХН.
В таблице также указаны и другие типы материала.
Таблица №2 Удельный вес марок стали.
Марка
|
Килограмм/куб.метр
|
08кп
|
7 871
|
ЭИ69
|
8 000
|
10кп
|
7 856
|
2Х13
|
7 700
|
А12
|
7 830
|
Х28
|
7 850
|
15Г
|
7 810
|
Х17
|
7 700
|
10Г2
|
7 790
|
1Х13
|
7 750
|
70 (ВС и ОВС)
|
7 850
|
3Х13
|
7 700
|
45г2
|
7 810
|
Х25
|
7 550
|
20ХГР
|
7 800
|
Х27
|
7 550
|
4Х14
|
7 700
|
Х18
|
7 750
|
12х18н10т
|
7 900
|
09Г2С
|
7 850
|
08Х18Н10Т
|
7 900
|
10,20,30,40
|
7 850
|
ЭИ 418
|
8 510
|
65Г
|
7 850
|
ЭИ107
|
7 620
|
ст3 сп, Ст3пс
|
7 870
|
Х12МФ
|
7 700
|
ЭИ434
|
8 130
|
ЭИ418
|
8 510
|
ЭИ437
|
8 200
|
45
|
7 850
|
ЭИ401
|
7 900
|
ЭИ415
|
7 850
|
ЭИ435
|
8 510
|
5ХНМ
|
7 800
|
30ХГСА
|
7 850
|
08Х18Н10Т
|
7 900
|
ЭИ72
|
7 700
|
Х13Н4Г9 (ЭИ100)
|
8 500
|
ЭИ307
|
7 700
|
ОХ18Н9
|
7 850
|
ЭИ334
|
8 400
|
1Х18Н9
|
7 850
|
10 и 10А; 20 и 20А
|
7 850
|
Х23Н18
|
7 900
|
Х17Н2
|
7 750
|
2Х18Н9
|
7 850
|
30ХГСА
|
7 850
|
40ХФА
|
7 800
|
38ХМЮА
|
7 650
|
50ХФА
|
7 740
|
20ХН3А
|
7 850
|
25ХГСА
|
7 850
|
40ХН
|
7 820
|
Х25Н20С2
|
8 000
|
А и Э; ЭА; ЭАА
|
7 800
|