Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Сталь удельный вес


    виды и свойства, изготовление, что такое удельный вес и его расчет

    Самым распространенным материалом, применяемым в промышленности, является сталь. Под ней принято понимать сплав железа с другими химическими элементами. Основным компонентом, входящим в его состав, является углерод. Его процентная доля в стали составляет 2,14%. Во многом благодаря ему сталь и приобретает высокие прочностные характеристики. Если говорить об удельном весе материала, то он варьируется от 75 500 до 77 500 Н/ куб.м. В составе современных марок стали могут присутствовать и легирующие элементы, которые обеспечивают сплаву более высокие качества.

    Классификация сталей

    Есть целый ряд критериев, на основании которых классифицируется сталь. Основными разновидностями этого сплава являются:

    • конструкционная сталь;
    • инструментальная сталь.

    Также специалисты выделяют быстрорежущую сталь, которую специалисты также относят к числу инструментальных сталей. Между собой стали различаются и по химическому составу. В зависимости от входящих в состав стали элементов этот материал можно разделить на углеродистые и легированные стали. Также этот металл может классифицироваться и по количеству содержащегося углерода. По этому критерию принято выделять три основных вида:

    • низкоуглеродистая. Содержание углерода в такой стали не превышает 0,25%;
    • среднеуглеродистая. В этой стали углерод присутствует в количестве от 0,25 до 0,6%;
    • высокоуглеродистая. Содержание углерода в этой стали не превышает 2%.

    Классификация легированных сталей осуществляется подобным образом, но только в ней разделение на виды происходит по процентному содержанию присутствующих легирующих элементов:

    • низколегированная — в ней содержание легирующих добавок не превышает 4%;
    • среднелегированная — количество присутствующих легирующих компонентов в этом сплаве не превышает 11%;
    • высоколегированная — количество добавок, присутствующих в ней, превышает 11%.

    Сегодня сталь производится металлургическими предприятиями с применением современных технологий и самых разных методов. В зависимости от используемого для производства этого материала способа, в составе стали могут присутствовать определенные металлические включения. Если классифицировать стали по такому параметру, как количество содержащихся в материале металлических включений, то сталь принято разделять на следующие виды:

    • смеси обыкновенного качества;
    • качественные стали;
    • сплавы высокого качества;
    • стали особого качества.

    Этот материал принято разделять и по своему структурному составу. В настоящее время металлургическими предприятиями выпускаются следующие разновидности сплавов:

    • ферритные;
    • аустенитные;
    • перлитные.

    Состав сплава — важный фактор, оказывающий влияние на удельный вес самой стали. Стоит сказать, что сплавы разделяются еще на двухфазные и многофазные. Ещё один критерий, на основании которого классифицируется сталь — характер затвердевания и степень раскисления.

    Методы производства стали

    Основным сырьем для производства современной стали выступает чугун. По той причине, что в его составе в большом количестве содержится углерод, фосфор и сера, он обладает повышенной хрупкостью и значительной ломкостью. Для того чтобы переработать чугун в сталь, необходимо добиться уменьшения содержания в материале этих веществ до нужного уровня. Снижение концентрации приводит к тому, что удельный вес стали уменьшается. Изменения происходят и в её свойствах. Использование того или другого метода для производства стали предполагает применение различных способов окисления углерода в чугуне. Чаще всего производителем используются следующие методы.

    • Кислородно-конвертерный метод. Большинство марок сталей производители изготавливают с применением этой технологии.
    • Мартеновский метод. В последнее время он используется все реже.
    • Электротермический метод. В настоящий момент этот способ является одним из передовых и активно используется для получения стали. Его применение приводит к тому, что в конечном итоге получается материал, обладающий высокими качественными характеристиками.

    Кислородно-конвертерный метод

    При использовании для производства стали этого способа проблема избытка чугуна фосфора и серы в стали решается путем их окисления при помощи кислорода. Для этого выполняют продув под давлением через расплавленный металл. Используемая для получения стали печь называется конвертором. По форме она напоминает грушу. Во внутренней его части присутствует футеровка огнеупорным кирпичом. Характерной особенностью этого оборудования является его высокая мобильность. Печи можно поворачивать на 360 градусов. Емкость конвертера составляет 60 т. Два типа сырья используются производителями для футеровки:

    • динас — в составе этого сырья присутствует оксид кремния, который обладает высокими кислотными свойствами;
    • доломит – в его составе основными компонентами является оксид кальция и магния. Доломитный материал используют для его получения.

    Мартеновский метод

    Он активно использовался несколько десятилетий назад. По состоянию на настоящий момент он устарел и применяется все реже. Применяя его для переработки чугуна в сталь, можно получить на выходе материал невысокого качества. Своим видом мартеновская печь представляет собой плавильную ванну большого объема. Она покрыта сводом, который выполнен из огнеупорного кирпича. На нем присутствуют камеры-рекуператоры.

    Они представляют собой отсеки, основным предназначением которых является подогрев газа. Для них характерно наполнение насадкой, изготовленной из огнеупорного кирпича. Через третий и четвертый рекуператоры происходит наполнение потоком горячего газа и воздуха. В это же время происходит нагрев первого и второго рекуператоров за счет печных газов. Когда температура поднимается на достаточную величину, то процесс идет в обратную сторону.

    Электротермический способ

    В сравнении с двумя другими способами переработка чугуна в сталь посредством этого метода имеет ряд преимуществ. Она не дает возможности для изменения химического состава стали. При этом после завершения процесса получается сталь высокого качества.

    Так как при его применении в печи количество воздуха ограничено, это приводит к снижению монооксида железа в готовом материале. Поэтому его небольшое количество, содержащееся в сплаве, дает возможность получить качественный продукт. При применении этого способа температура поддерживается на уровне не ниже 2000 градусов Цельсия. Это позволяет полностью удалить из состава сплава такие вредные примеси, как сера и фосфор.

    Удельный вес стали

    В процессе производства стали происходит индукционный нагрев металла. Для этого используются токи промышленной частоты. Благодаря тому, что сердечник имеет большую массу, такого воздействия на металл оказывается вполне достаточно. Для того чтобы осуществить плавление стали массой до 100 т, будет вполне достаточно использовать промышленный ток частотой 50 Гц. Следует сказать о том, что у разных типов сырья некоторые параметры могут не совпадать.

    Расчет удельного веса стали

    Только для конкретного вещества характерно соотношение между объемом сплава и его массой. Стоит сказать, что этот параметр является постоянным. Для определения плотности сплава используют специальную формулу. Она непосредственно связана с вычислением для стали удельного веса и имеет следующий вид:

    γ =P/V.

    В этой формуле Y следует понимать как удельный вес металла. Вес однородного тела обозначают буквой P. Букву V используют для обозначения объема соединения. Стоит сказать, что эта формула работает только в тех случаях, когда у металла плотное состояние и поры как таковые отсутствуют.

    Сталь используют в различных отраслях промышленности. Металлургические предприятия получают его посредством переработки чугуна. Чтобы сталь получилась качественной, используют различные методы переработки. У каждого из них имеются свои особенности. Применяя современные методы переработки, появляется возможность для удаления из состава сплава вредных примесей, а это позволяет обеспечить высокое качество готового металла.

    Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

    stanok.guru

    понятие, показатели самых распространённых металлов и сплавов

    Для того чтобы продуктивно осуществлять работу с различными материалами, мастер должен быть осведомлён обо всех их физических свойствах и характеристиках, которые помогут определить нюансы процесса работы. Это очень важный аспект, касающийся любого рабочего процесса, связанного с обработкой материалов в различных отраслях.

    Свойства практически всех известных человечеству материалов давно уже изучены и любые показатели могут быть узнаны пользователем, благодаря огромному количеству теоретических материалов, которые есть и в специальных книгах и справочниках, и на просторах сети интернет.

    Металлы — это целая группа материалов, которые очень широко используются в различных производственных областях. Их обработка является не самым лёгким процессом, так как практически всегда требуется вмешательство физического или термического воздействия. Поэтому очень важно знать многие физические свойства таких материалов.

    Удельный вес металлов является одной из очень важных характеристик, которые нужно знать при их обработке. В данной статье будут рассмотрены некоторые показатели удельного веса разных металлов, которые, возможно, впоследствии смогут пригодиться пользователю.

    Определение удельного веса металла

    Для начала следует определить, что же такое удельный вес. Так легче будет впоследствии разбираться во всех показателях, а также использовать полученные знания при обработке заготовок из, созданных из этого прочного материала.

    Удельным весом называют отношение однородного тела из этого вещества к объёму данного материала. Из этого можно сразу выделить интересный момент, заключающийся в том, что по сути удельный вес металла является его плотностью.

    Данная величина, то есть удельный вес металла, измеряется в кг/куб. м. Это единица измерения, чаще всего указываемая в различных технических справочниках. Иногда могут указываться и другие единицы измерения, но в отечественных источниках они встречаются гораздо реже.

    Если же справочника, содержащего необходимые данные о том или ином металле, под рукой нет, то можно рассчитать удельный вес по известной формуле:

    В данной формуле y обозначает удельный вес, который впоследствии придётся рассчитать, Р — это вес, а V — это объём. Использую эту формулу, можно уже при известных данных о весе и объёме выполнить расчёт.

    Удельный вес различных металлов

    После определения самого понятия удельного веса данного материала, можно перейти к некоторым показателям, которые уже впоследствии смогут оказать помощь в осуществлении работы с металлами.

    Конечно же, ни для кого не секрет, что у каждого металла, а также каждого сплава, имеются свои, отличные от других, показатели данной величины. Для того чтобы не запутаться во всех имеющихся данных о различных сплавах и металлах, ниже будут отдельно рассматриваться металлы и сплавы.

    Удельный вес металлов

    Для начала следует рассмотреть металлы, не содержащие примесей и имеющие своё химическое обозначение в периодической таблице.

    Металлы делятся на чёрные и цветные. Самым типичным чёрным «представителем» считается железо. Его удельный вес будет указан в таблице ниже. Также в таблице будут приведены показатели удельного веса таких чёрных металлов, как хром, молибден, вольфрам, марганец, никель, титан.

    Остальные материалы, которые присутствуют в таблице, но не были названы в перечне металлов выше, являются цветными. Все цветные металлы, которые будут указаны ниже, могут быть разделены на три группы:

    • лёгкие: алюминий, магний;
    • благородные металлы, также называемые драгоценными: полублагородная медь, серебро, золото, платина;
    • металлы легкоплавкие: олово, цинк, свинец.

    Удельный вес металлических сплавов

    Конечно, удельный вес металлов — информация крайне полезная, и этого вполне бы хватило для чисто ознакомительного чтения данной статьи. Но следует помнить, что металлы в чистом виде довольно редко используются в строительстве и других областях. Обычно их заменяют различные сплавы, которые можно разделить на две группы: лёгкие и тяжёлые.

    В силу своих выдающихся высокотемпературных механических свойств, серьёзных показателей прочности, сплавы давно уже прочно заняли своё место на различных производствах и различных промышленных областях. Чаще всего основой лёгких сплавов являются титан, бериллий, алюминий и магний. Но следует упомянуть тот факт, что сплавы, которые были созданы на основе двух последних металлических элементов, не могут быть использованы в рабочих условиях, где предусмотрены высокие температурные показатели.

    Основой для тяжёлых сплавов служат следующие элементы: олово, свинец, цинк, медь. Чаще всего в промышленности используются такие тяжёлые сплавы, как латунь и бронза. Они довольно часто применяются на различных производствах, благодаря своим отменным механическим свойствам. Из данных сплавов изготавливают санитарно-техническую арматуру, а также детали, которые используются в архитектуре.

    Ниже представлена таблица, содержащая данные об удельном весе некоторых сплавов:

    Все представленные в таблице выше сплавы являются одними из самых востребованных в самых различных промышленных областях и используются для изготовления самых разных предметов, использующихся людьми в быту.

    Выводы

    • Удельный вес — величина, которая является отношением веса к объёму и измеряется в кг/куб. м. Также может быть упомянута в некоторых источниках, как плотность.
    • Показатели удельного веса могут быть использованы для более лучшей их обработки, что впоследствии может повлиять на качество конечного изделия.
    • Можно упомянуть о том, что данная величина металлов также может измеряться и в других единицах измерения. Приведённые в статье и в таблицах показатели, выраженные в кг/куб.см, очень часто используются в отечественных источниках и справочниках, но также можно наткнуться на другую единицу измерения, тоже довольно широко используемую для обозначения удельного веса. Это г/куб. м. Если вдруг пользователь наткнулся на данные, выраженные в данной единице измерения, но ему легче ориентироваться в показателях кг/куб.м, то расстраиваться не стоит. Следует просто умножить показатель в г/куб.см на 1000.
    • С помощью значений, приведённых в таблицах, можно с лёгкостью узнать вес имеющейся детали. Для того чтобы вычислить массу детали, нужно лишь вычислить её объём. Это делается для того, чтобы его впоследствии умножить на плотность материала, из которого была изготовлена деталь.

    Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

    stanok.guru

    Удельный вес - сталь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

    Удельный вес - сталь

    Cтраница 1

    Удельный вес стали понижается с увеличением количества углерода.  [1]

    Удельный вес стали 7 85, удельное электрическое сопротивление 0 18 - 0 20 ом мм2 / м при 20 С.  [2]

    Изменение удельного веса стали при закалке на мартенсит вызывает резкое изменение ее объема.  [4]

    Веса крюков указаны при удельном весе стали 7 85 кг.  [6]

    Изменения ( главным образом уменьшение) удельного веса стали при холодной деформации волочением [4, 23, 51] не превышают 1 - 2 % и поэтому их обычно не учитывают.  [7]

    Удельный вес алюминиевых сплавов приблизительно составляет третью часть удельного веса стали или меди. Этот факт должен быть принят в расчет при определении относительных затрат, так как 1 от алюминия заменяет 3 т стали или меди. Прочность сплава имеет первостепенное значение. При сравнении стали с алюминием необходимо учитывать, что вес алюминиевого сооружения составляет 40 - 50 % веса аналогичного сооружения пз стали.  [8]

    Углерод, марганец, хром и особенно алюминий уменьшают удельный вес стали; никель, кобальт, медь и особенно вольфрам увеличивают.  [9]

    Условно примем, что вес единицы объема троса равен удельному весу стали.  [10]

    Углерод, марганец, хром и особенно алюминий уменьшают / удельный вес стали; никель, кобальт, медь и особенно вольфрам - увеличивают.  [12]

    Благодаря небольшому удельному весу ( почти в 4 5 раза меньше удельного веса стали и чугуна) магниевые сплавы являются весьма ценным конструкционным материалом.  [13]

    Если учесть, что удельный вес стеклопластмассы в 4 раза меньше удельного веса стали, то в целом ряде случаев, несмотря на некоторое увеличение размеров отдельных деталей, получится выигрыш в весе, что имеет особое значение для подъемно-транспортных машин.  [14]

    Если отдельные детали изготовлены из материала, удельный вес которого отличается от удельного веса стали ( 7 8), то для них табличные значения Je 10е следует умножить на ft 0 3 - для алюминия и его сплавов ( уд.  [15]

    Страницы:      1    2    3

    www.ngpedia.ru

    Удельный вес - сталь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

    Удельный вес - сталь

    Cтраница 2

    Если отдельные детали изготовлены из материала, удельный вес которого отличается от удельного веса стали ( 7 8), то для них табличные значения J е - 1СК следует умножить на k 0 3 - для алюминия и его сплавов ( уд.  [16]

    Алюминий и его сплавы замечательны низкими значениями удельного веса, почти в три раза меньшими значений удельного веса сталей. Алюминиевые сплавы также разделяются на деформируемые и литейные.  [17]

    Удельный вес титана f 4 5 г / см3, что составляет примерно 60 % от удельного веса стали.  [18]

    Алюминиевые сплавы отличаются малым удельным весом ( 2 65 - 3 0, что в 2 5 - 3 раза меньше удельного веса стали и медных сплавов) и относительно большой прочностью. В газовом хозяйстве листовой алюминий используется в качестве прокладочного материала.  [19]

    Так как удельный вес обмоточных материалов ( с учетом собственной изоляции провода и изоляции между рядами обмотки) в несколько раз меньше удельного веса стали, то трансформатор с большей площадью окна будет иметь вес меньше, чем трансформатор с малой площадью окна, в котором применяется мало меди и много стали.  [20]

    Так как удельный вес обмоточных материалов ( с учетом собственной изоляции провода - и изоляции между рядами обмотки) в несколько раз меньше удельного веса стали, то трансформатор с большей площадью окна будет иметь вес меньше, чем трансформатор с малой площадью окна, в котором применяется мало меди и много стали.  [21]

    Высокие механические свойства титана, не уступающие механическим свойствам многих марок легированных сталей, удельный, вес, составляющий не более 56 % удельного веса стали, и, наконец, высокая коррозионная стойкость делают его перспективным конструкционным материалом для сильфонов.  [22]

    Для того чтобы в последнем соотношении получить для q размерность вт / м3, необходимо подставлять q в вт / кг и у, удельный вес стали, в кг / ма; fcT обозначает коэффициент заполнения пакета стальных листов. Во всяком случае величины q и тем самым q всегда следует считать известными.  [23]

    Так, изотакти-ческий полипропилен в ориентированном состоянии обладает разрывной прочностью того же порядка, что и сталь, но при удельном весе, не превышающем 1 / я удельного веса стали. Текстильные волокна, получаемые из некоторых изотактичоских полимеров, имеют ту же прочность, что и нейлон, но они более эластичны. Однако значение этого открытия не исчерпывается его практической пользой. Его теоретическое значение также очень велико.  [25]

    Сталь 1Х18Н9 содержит 0 14 % С; 0 8 % Si; 2 0 % Мп; 17 - 20 / о Сг; 8 - 11 / о Ni. Удельный вес стали 7 9 г / см3, коэффициент линейного термического расширения в интервале температур от 0 до 100 С составляет 15 0 10 - б, теплопроводность при 100 С 13 7 кал / w час град, магнитная проницаемость в отожженном состоянии 1 003 гс / эрст.  [27]

    Требуется определить значение температуры в среднем сечении, параллельном наружным плоскостям, по истечении 15 минут. Удельный вес стали j 7800 к / 7 л, теплоемкость с 0 14 ккал / кГ - град ц коэффициент - теплопроводности I 39 ккал / м час град.  [28]

    Удельное сопротивление и удельный вес стали равны р12 6 - 10 - 6 ом-см при 20е С и - ] 7 8г смл.  [29]

    Стальной стержень подвешен вертикально за верхний конец и нагружен только собственным весом. Если напряжение не должно превышать 300 кг см и удельный вес стали равен 7 85, то какова наибольшая допускаемая - длина стержня.  [30]

    Страницы:      1    2    3

    www.ngpedia.ru