Hustota ocele v kg / m3. Uhlíkové a legované ocele

Oceľ je najbežnejším kovovým materiálom v priemysle, na základe ktorého sa vyrábajú konštrukcie a nástroje so špecifikovanými vlastnosťami. V závislosti od účelu tohto materiálu sa mení mnoho jeho fyzikálnych vlastností vrátane hustoty. V tomto článku zvážime, akú hustotu má oceľ v kg / m3.

Čo je oceľ a aké to je?

Pred dať tabuľky hustota ocele v kg / m3, poďme sa zoznámiť so samotným materiálom. Oceľ v metalurgii sa nazýva Zliatina železa s uhlíkom, ktorej obsah nepresahuje 2,1 atómového percenta. Ak je uhlíka viac, v systéme sa začne vytvárať grafit, čo vedie k prudkej zmene vlastností zliatiny. Zvyšuje sa najmä jeho tvrdosť a krehkosť a znižuje sa jeho plasticita. Ak je uhlík viac ako 2,1%, potom sa zliatina nazýva liatina.

Hlavná vec, ktorú treba pochopiť, je, že oceľ je zliatina železa s inými prvkami, ktoré pôsobia ako nečistoty. Ak sa železo nestane hlavnou zložkou, potom takáto zliatina nie je oceľ.

Oceľ môže byť veľmi odlišné. Nízky obsah uhlíka teda vedie k vytvoreniu triedy konštrukčných materiálov. Jeho vyšší obsah tvorí triedu nástrojových ocelí. Okrem uhlíka existujú materiály legované rôznymi prvkami. Napríklad pridanie viac ako 13% chrómu vedie k tvorbe nehrdzavejúcich materiálov a vysoký obsah molybdénu a volfrámu tvorí triedu rezných ocelí.

Čo určuje hustotu ocele?

Existuje niekoľko faktorov, ktoré určujú hustotu ocele v kg / m3. Patria sem nasledujúce:

• hustota železa správna pre danú kryštálovú mriežku;
• množstvo a druh nečistôt;
• prítomnosť fáz.

Z týchto faktorov je prvý najdôležitejší, pretože základom uvažovaných zliatin je železo. Ako je známe, môže existovať v dvoch kryštálových mriežkach: BCC (objemovo centrovaný kubický) a HCC (tvárovo centrovaný kubický).

Prvý typ mriežky tvorí takzvané feritické ocele , druhý-austenitický. HCC mriežka je husto zabalená, zatiaľ čo BCC je voľnejšie balenie atómov. Hustota feritických ocelí je však zvyčajne vyššia ako hustota austenitických ocelí. Dôvod je jednoduchý, faktom je, že HCC je stabilná štruktúra iba pri vysokých teplotách pre čisté železo a Všetky kovy sa pri zahrievaní výrazne rozširujú. To vedie k poklesu hustoty.

Uhlíkové ocele

Aká je hustota uhlíkovej ocele? Vo všeobecnosti môžeme povedať ,že je o niečo nižšia ako hustota čistého železa BCC (7874 kg/^m3). . Tento mierny pokles je spôsobený skutočnosťou, že uhlík v mriežke BCC zaberá oktaedrické póry. Hustota samotného uhlíka v štruktúrach diamantu a grafitu je veľmi nízka, takže jeho pridanie k železu znižuje jeho priemernú hustotu. Pretože atómy uhlíka zaberajú veľké oktaedrické póry, mierne zvyšujú priemerný parameter mriežky, čo ovplyvňuje mierny pokles. Nižšie je uvedená tabuľka hustoty ocele v kg / m3 v závislosti od triedy a teploty.

Legované ocele

Ako už bolo spomenuté, Patria sem akékoľvek zliatiny na báze železa, ktoré okrem uhlíka obsahujú aj ďalšie prvky, ako je chróm, nikel, volfrám, vanád atď. Hustota nehrdzavejúcej ocele 12X18H9 obsahujúca okrem chrómu aj nikel pri izbovej teplote je teda 7900 kg /^m3, , ktorý je vyšší ako čistý BCC železo. Ak v "nerezová oceľ" posudzovaný indikátor niklu, potom jeho hustota bude nižšia ako hustota čistého železa, pretože atóm chrómu je ľahší ako železo.

Najhustejšie sú vysokorýchlostné ocele. Obsahujú ťažké kovy, ako je molybdén a volfrám vo veľkých množstvách. Ich hustota môže dosiahnuť 8800 kg/^m3.