Таблицы веса разных металлов: полезная информация

Металлы играют важнейшую роль в современной промышленности и строительстве. От их свойств и характеристик зависят прочность конструкций, надежность оборудования, безопасность людей. Одной из ключевых характеристик металлов является их удельный вес или плотность. Знание этих параметров необходимо для правильного подбора материалов и расчета веса готовых изделий. К сожалению, не всегда эта информация есть под рукой. В этой статье мы собрали полные таблицы удельного веса всех основных видов металлопроката.

Черные металлы и сплавы на основе железа

К черным металлам относят сталь и чугун. Эти материалы получают на основе железа с добавлением углерода и других легирующих элементов.

Чугуном называются сплавы железа с углеродом, которого в составе сплава должно быть не менее 2,13%.

В зависимости от состава чугун обладает разными свойствами - высокой прочностью, стойкостью к нагрузкам и коррозии.

Сталь также является многокомпонентным сплавом на основе железа. Дополнительное легирование придает стали необходимые качества: конструкционная прочность, износостойкость, жаропрочность, жаростойкость и т.д. Рассмотрим удельный вес наиболее распространенных марок чугуна и стали.

Удельный вес чугуна:

Сталь и железо разных марок

В таблице приведены значения удельного веса для более чем 30 сортов стали.

Как видно из таблицы, удельный вес черных металлов находится в диапазоне 7,5-8 г/см3. Это довольно тяжелые материалы по сравнению, например, с алюминием или пластмассами.

Цветные металлы и сплавы

К цветным металлам относят сплавы, которые не содержат железо. Это могут быть тяжелые металлы вроде меди, олова, свинца и легкие - алюминий, магний, титан. Промышленность активно использует цветные металлы благодаря их уникальным свойствам: тепло- и электропроводности, пластичности, коррозионной стойкости.

Далее рассмотрим удельный вес наиболее популярных сплавов цветных металлов.

Алюминиевые сплавы

Алюминий и его сплавы широко используют благодаря высокой коррозионной стойкости, теплопроводности и низкому удельному весу.

Как видно, большинство алюминиевых сплавов имеют удельный вес порядка 2,7 г/см3. Это почти в 3 раза легче стали.

Медные сплавы

Медь и бронзы отличаются высокими электро- и теплопроводностью, пластичностью. Их активно используют в электротехнике и машиностроении.

Удельный вес медных сплавов варьирует от 8,2 до 8,9 г/см3 в зависимости от легирующих элементов и процентного содержания меди.

Расчет веса металлопроката

Зная удельный вес металла, можно легко рассчитать общий вес готового изделия, зная его размеры. Для этого используют формулу:

m = V * ρ

где: m - масса (вес) изделия, кг V - объем изделия, м3 ρ - плотность (удельный вес) материала, кг/м3

Например, нужно узнать вес металлической балки длиной 2 м, шириной 20 см и толщиной 1 см из стали марки Ст3сп. Из таблицы удельного веса находим, что плотность этой стали составляет 7,87 г/см3 или 7870 кг/м3.

Объем балки рассчитывается по формуле: V = a * b * l, где: a - ширина (0,2 м) b - толщина (0,01 м) l - длина (2 м)

Подставляя значения, получаем: V = 0,2 * 0,01 * 2 = 0,004 м3

Теперь подставляем значения в формулу веса: m = 0,004 * 7870 = 31,48 кг

Как видно на примере, зная удельный вес металлопроката, нетрудно рассчитать вес готового изделия, что важно для определения стоимости материалов, организации доставки и монтажа.

Особенности нержавеющих сталей

Отдельно стоит рассмотреть группу нержавеющих сталей - сплавов, которые обладают повышенной стойкостью к коррозии и агрессивным средам. Их получают легированием стали хромом, никелем, молибденом, ванадием. В зависимости от состава различают несколько видов нержавеющих сталей.

Коррозионностойкие стали

Эти стали содержат не менее 12% хрома, что обеспечивает стойкость к воздействию кислот, солей, щелочей. Коррозионностойкие стали широко применяются в агрессивных средах химической и пищевой промышленности.

Жаропрочные стали

Эти стали сохраняют высокую прочность при температурах свыше 500-600 °С. Их получают легированием хромом, кремнием, вольфрамом. Жаропрочные стали применяются для изготовления деталей газотурбинных установок, реактивных двигателей.

Как видно из примеров, большинство нержавеющих сталей имеют удельный вес 7,7-8 г/см3. Это несколько выше, чем у обычных конструкционных сталей.

Сравнение удельного веса разных металлов

Для наглядности приведем сводную таблицу удельного веса наиболее распространенных металлов и сплавов.

Как видно из таблицы, облегченные металлы и сплавы, такие как алюминий, магний, титан имеют плотность 2-4 г/см3. Они примерно в 2-3 раза легче традиционных конструкционных материалов - стали и чугуна. Это важно учитывать при конструировании оборудования и механизмов.

С другой стороны, медь, свинец, олово относятся к тяжелым металлам с плотностью свыше 7-11 г/см3. Их используют там, где нужна большая инерционность, например, в гироскопах.

Практическое применение таблиц удельного веса

Подводя итог, отметим, что знание удельного веса металлов и сплавов имеет большое практическое значение. Эти данные используются при:

• Расчете веса и объема металлоконструкций
• Выборе материалов для облегчения или утяжеления изделий
• Определении оптимальных технологий обработки
• Расчете себестоимости и транспортных расходов
• Оценке применимости того или иного металла

В данной статье мы постарались собрать и систематизировать наиболее полные сведения об удельном весе всех популярных марок металлопроката. Эти таблицы могут значительно облегчить работу инженеров, технологов, строителей и других специалистов, имеющих дело с металлами.