1 cm3 de aluminiu are o masă de 2,7. Greutatea specifică a aluminiului

Toate metalele au anumite proprietăți fizice și mecanice, care, de fapt, determină greutatea lor specifică. Pentru a determina modul în care unul sau altul aliaj de oțel negru sau inoxidabil este potrivit pentru producție, se calculează greutatea specifică a metalului laminat. Toate produsele metalice care au același volum, dar sunt fabricate din metale diferite, de exemplu, din fier, alamă sau aluminiu, au o masă diferită, care depinde direct de volumul său. Cu alte cuvinte, raportul dintre volumul aliajului și masa sa - densitatea specifică (kg / m3), este o valoare constantă care va fi caracteristică unei substanțe date. Densitatea aliajului este calculată folosind o formulă specială și este direct legată de calculul greutății specifice a metalului.

Greutatea specifică a unui metal este raportul dintre greutatea unui corp omogen al acestei substanțe și volumul metalului, adică. aceasta este densitatea, în cărțile de referință se măsoară în kg / m3 sau g / cm3. De aici puteți calcula formula pentru a afla greutatea metalului. Pentru a găsi acest lucru, trebuie să înmulțiți valoarea de referință a densității cu volumul.

Tabelul oferă densitatea metalelor neferoase și de fier negru. Tabelul este împărțit în grupuri de metale și aliaje, unde sub fiecare denumire sunt indicate gradul conform GOST și densitatea corespunzătoare în g / cm3, în funcție de temperatura de topire. Pentru a determina valoarea fizică a densității specifice în kg / m3, trebuie să înmulțiți valoarea tabelară în g / cm3 cu 1000. De exemplu, în acest fel puteți afla care este densitatea fierului - 7850 kg / m3.

Cel mai tipic metal feros este fierul. Valoarea densității - 7,85 g/cm3 poate fi considerată ca greutate specifică a metalului feros pe bază de fier. Metalele feroase din tabel includ fier, mangan, titan, nichel, crom, vanadiu, wolfram, molibden și aliaje feroase pe baza acestora, de exemplu, oțeluri inoxidabile (densitate 7,7-8,0 g / cm3), oțeluri feroase (densitate 7,85 g). /cm3) se folosește în principal fonta (densitate 7,0-7,3 g/cm3). Metalele rămase sunt considerate neferoase, precum și aliajele pe bază de acestea. Metalele neferoase din tabel includ următoarele tipuri:

− lumina - magneziu, aluminiu;

− metale nobile (pretioase) - platina, aur, argint si cupru semipretios;

− metale fuzibile – zinc, staniu, plumb.

Masa. Greutate specifică a metalelor, proprietăți, denumiri ale metalelor, punctul de topire
Denumirea metalului, denumirea	Greutate atomica	Punct de topire, °C	Greutate specifică, g/cc
Zinc Zn (Zinc)	65,37	419,5	7,13
Aluminiu Al (aluminiu)	26,9815	659	2,69808
Plumb Pb (plumb)	207,19	327,4	11,337
Tin Sn (Stan)	118,69	231,9	7,29
Cupru Cu (Cupru)	63,54	1083	8,96
Titan Ti (titan)	47,90	1668	4,505
Nichel Ni (nichel)	58,71	1455	8,91
Magneziu Mg (Magneziu)	24	650	1,74
Vanadiu V (Vanadiu)	6	1900	6,11
Tungsten W (Wolframium)	184	3422	19,3
Chrome Cr (crom)	51,996	1765	7,19
Molibden Mo (Molibden)	92	2622	10,22
Silver Ag (Argentum)	107,9	1000	10,5
Tantal Ta (Tantal)	180	3269	16,65
Fier Fe (fier)	55,85	1535	7,85
Gold Au (Aurum)	197	1095	19,32
Platinum Pt (Platina)	194,8	1760	21,45

La rularea semifabricatelor din metale neferoase, este încă necesar să se cunoască cu exactitate compoziția lor chimică, deoarece proprietățile lor fizice depind de aceasta.
De exemplu, dacă aluminiul conține impurități (cel puțin în 1%) de siliciu sau fier, atunci caracteristicile plastice ale unui astfel de metal vor fi mult mai rele.
O altă cerință pentru laminarea la cald a metalelor neferoase este controlul extrem de precis al temperaturii metalului. De exemplu, zincul necesită o temperatură de strict 180 de grade în timpul rulării - dacă este puțin mai mare sau puțin mai mică, metalul capricios își va pierde brusc plasticitatea.
Cuprul este mai „loial” temperaturii (poate fi rulat la 850 - 900 de grade), dar necesită o atmosferă oxidantă (cu un conținut ridicat de oxigen) în cuptorul de topire - altfel devine casant.

Tabel cu greutatea specifică a aliajelor metalice

Greutatea specifică a metalelor este cel mai adesea determinată în laborator, dar în forma sa pură sunt foarte rar utilizate în construcții. Utilizarea aliajelor de metale neferoase și a aliajelor de metale feroase este mult mai frecventă, care sunt împărțite în ușoare și grele în funcție de greutatea lor specifică.

Aliajele ușoare sunt utilizate în mod activ de industria modernă datorită rezistenței lor ridicate și proprietăților mecanice bune la temperatură ridicată. Principalele metale ale unor astfel de aliaje sunt titanul, aluminiul, magneziul și beriliul. Dar aliajele pe bază de magneziu și aluminiu nu pot fi folosite în medii agresive și la temperaturi ridicate.

Aliajele grele se bazează pe cupru, staniu, zinc și plumb. Printre aliajele grele din multe industrii se folosește bronzul (un aliaj de cupru cu aluminiu, un aliaj de cupru cu staniu, mangan sau fier) ​​și alama (un aliaj de zinc și cupru). Detaliile arhitecturale și fitingurile sanitare sunt produse din aceste tipuri de aliaje.

Tabelul de referință de mai jos prezintă principalele caracteristici calitative și greutatea specifică ale celor mai comune aliaje metalice. Lista conține date despre densitatea aliajelor metalice principale la o temperatură ambiantă de 20°C.

Lista aliajelor metalice	Densitatea aliajelor (kg / m 3)
Alama Amiralty - Admiralty Brass (30% zinc și 1% staniu)	8525
Bronz aluminiu - Bronz aluminiu (3-10% aluminiu)	7700 - 8700
Babbit - Metal antifricțiune	9130 -10600
Bronz de beriliu (cupru de beriliu) - Cupru de beriliu	8100 - 8250
Delta metal - - qaz.wiki	8600
Alama galbenă - Alama galbenă	8470
Bronzuri fosforice - Bronz - fosfor	8780 - 8920
Bronzuri obișnuite - Bronz (8-14% Sn)	7400 - 8900
Inconel - Inconel	8497
Incoloy - Incoloy	8027
Fier Maleabil - Fier Forjat	7750
Alama rosie (putin zinc) - Alama rosie	8746
Alama, turnare - Alama - turnare	8400 - 8700
Alamă , laminate - Alama - laminate si trase	8430 - 8730
Plămânii aliaje aluminiu - Aliaj ușor pe bază de Al	2560 - 2800
Plămânii aliaje magneziu - Aliaj ușor pe bază de Mg	1760 - 1870
Manganese Bronze - Manganese Bronze	8359
Melchior - Cupronickel	8940
Monel - Monel	8360 - 8840
Oțel inoxidabil - Oțel inoxidabil	7480 - 8000
Nichel argint - Nichel argint	8400 - 8900
Lipit 50% staniu/ 50% plumb - Lipire 50/50 Sn Pb	8885
Aliaj antifricțiune de culoare deschisă pentru turnarea rulmenților = mat cu continut de 72-78% Cu - Metal alb	7100
Bronzuri de plumb, Bronz - plumb	7700 - 8700
Oțel carbon - Oțel	7850
Hastelloy - Hastelloy	9245
Fontă - Fontă	6800 - 7800
Electrum (aliaj aur-argint, 20% Au) - Electrum	8400 - 8900

Densitatea metalelor și aliajelor prezentate în tabel vă va ajuta să calculați greutatea produsului. Tehnica de calculare a masei unei piese este de a calcula volumul acesteia, care este apoi înmulțit cu densitatea materialului din care este făcută. Densitatea este masa unui centimetru cub sau a unui metru cub dintr-un metal sau aliaj. Valorile masei calculate pe calculator folosind formule pot diferi de cele reale cu câteva procente. Asta nu pentru că formulele nu sunt exacte, ci pentru că în viață totul este puțin mai complicat decât în ​​matematică: unghiurile drepte nu sunt tocmai corecte, un cerc și o sferă nu sunt ideale, deformarea piesei de prelucrat în timpul îndoirii, urmăririi și perforarii duce la o grosime neuniformă și puteți enumera o grămadă de alte abateri de la ideal. Lovitura finală adusă angajamentului nostru pentru precizie vine din șlefuire și lustruire, ceea ce are ca rezultat o pierdere imprevizibilă în greutate. Prin urmare, valorile obținute trebuie tratate ca orientative.

Astăzi, au fost dezvoltate multe structuri și dispozitive complexe care folosesc metale și aliajele lor cu proprietăți diferite. Pentru a aplica cel mai potrivit aliaj într-un anumit design, proiectanții îl selectează în conformitate cu cerințele de rezistență, fluiditate, elasticitate etc., precum și stabilitatea acestor caracteristici în intervalul de temperatură necesar. În continuare, se calculează cantitatea necesară de metal, care este necesară pentru producerea produselor din acesta. Pentru a face acest lucru, trebuie să calculați în funcție de greutatea sa specifică. Această valoare este constantă - aceasta este una dintre principalele caracteristici ale metalelor și aliajelor, care practic coincide cu densitatea. Calcularea este simplă: trebuie să împărțiți greutatea (P) a unei piese de metal în formă solidă la volumul acesteia (V). Valoarea rezultată se notează γ și se măsoară în Newtoni pe metru cub.

Formula de greutate specifică:

Pe baza faptului că greutatea este masa înmulțită cu accelerația căderii libere, obținem următoarele:

Acum despre unitățile de măsură ale greutății specifice. Newtonii de mai sus pe metru cub se referă la sistemul SI. Dacă se utilizează sistemul metric CGS, atunci această valoare este măsurată în dine pe centimetru cub. În sistemul MKSS, următoarea unitate este utilizată pentru a desemna greutatea specifică: kilogram-forță pe metru cub. Uneori este acceptabil să folosiți gram-forță pe centimetru cub - această unitate se află în afara tuturor sistemelor metrice. Principalele rapoarte se obțin după cum urmează:

1 dină / cm 3 \u003d 1,02 kg / m 3 \u003d 10 n / m 3.

Cu cât greutatea specifică este mai mare, cu atât metalul este mai greu. Pentru aluminiul ușor, această valoare este destul de mică - în unități SI este de 2,69808 g / cm 3 (de exemplu, pentru oțel este de 7,9 g / cm 3). Aluminiul, precum și aliajele sale, sunt la mare căutare astăzi, iar producția sa este în continuă creștere. La urma urmei, acesta este unul dintre puținele metale necesare industriei, a cărui aprovizionare se află în scoarța terestră. Cunoscând greutatea specifică a aluminiului, puteți calcula orice produs din acesta. Pentru a face acest lucru, există un calculator de metal convenabil sau puteți calcula manual luând valorile greutății specifice ale aliajului de aluminiu dorit din tabelul de mai jos.

Cu toate acestea, este important de luat în considerare că aceasta este greutatea teoretică a produselor laminate, deoarece conținutul de aditivi din aliaj nu este strict definit și poate varia în limite mici, apoi greutatea produselor laminate de aceeași lungime, dar producători diferiți sau loturile pot diferi, desigur că această diferență este mică, dar există.

Iată câteva exemple de calcul:

Exemplul 1. Calculați greutatea sârmei de aluminiu A97 cu un diametru de 4 mm și o lungime de 2100 de metri.

Să determinăm aria secțiunii transversale a cercului S \u003d πR 2 înseamnă S \u003d 3,1415 2 2 \u003d 12,56 cm 2

Să determinăm greutatea produselor laminate știind că greutatea specifică a mărcii A97 \u003d 2,71 g / cm 3

M \u003d 12,56 2,71 2100 \u003d 71478,96 grame \u003d 71,47 kg

Total greutatea firului 71,47 kg

Exemplul 2. Se calculează greutatea unui cerc din aluminiu grad AL8 cu diametrul de 60 mm și lungimea de 150 cm în cantitate de 24 de bucăți.

Să determinăm aria secțiunii transversale a cercului S \u003d πR 2 înseamnă S \u003d 3,1415 3 2 \u003d 28,26 cm 2

Determinăm greutatea produselor laminate știind că greutatea specifică a mărcii AL8 \u003d 2,55 g / cm 3

Cât cântărește 1 cub de aluminiu, duraluminiu D 16, silumin 1 m3 de aluminiu, duraluminiu, metal argintiu Al. Numărul de kilograme în 1 metru cub de aliaj de aluminiu, numărul de tone în 1 metru cub de aliaj de duraluminiu, kg în 1 m3 de aeronavă. Densitatea în vrac a aluminiului greutatea specifică a aliajului de aluminiu duraluminiu D 16, metal înaripat Al.

Ce vrem să știm astăzi? Cât cântărește 1 metru cub de aluminiu, aliaj de duraluminiu, greutatea de 1 m3 de aluminiu, silumin, metal argintiu Al? Nicio problemă, puteți afla simultan numărul de kilograme sau numărul de tone, masa metalului argintiu Al (greutatea unui metru cub de duraluminiu D 16, greutatea unui metru cub de aeronave AB, greutatea un metru cub de duraluminiu, greutatea de 1 m3 de silumin) sunt indicate în tabelul 1. Dacă cineva este interesant, puteți răsfoi textul mic de mai jos, citiți câteva explicații. Cum se măsoară cantitatea de substanță, material, lichid sau gaz de care avem nevoie? Cu excepția cazurilor în care este posibil să reducem calculul cantității necesare la calculul mărfurilor, produselor, elementelor în bucăți (numărul de bucăți), este cel mai ușor pentru noi să determinăm cantitatea necesară în funcție de volum și greutate (masă). . În viața de zi cu zi, cea mai cunoscută unitate de măsură pentru noi este 1 litru. Cu toate acestea, numărul de litri potrivit pentru calculele gospodărești nu este întotdeauna o modalitate aplicabilă de a determina volumul pentru activitatea economică. În plus, litrii în țara noastră nu au devenit o unitate de volum de „producție” și comerț general acceptată. Un metru cub, sau într-o versiune prescurtată - un cub, s-a dovedit a fi o unitate de volum destul de convenabilă și populară pentru utilizare practică. Suntem obișnuiți să măsurăm aproape toate substanțele, lichidele, materialele și chiar gazele în metri cubi. Este chiar convenabil. La urma urmei, costul lor, prețurile, tarifele, ratele de consum, tarifele, contractele de furnizare sunt aproape întotdeauna legate de metri cubi (cubi), mult mai rar de litri. Nu mai puțin importantă pentru activitățile practice este cunoașterea nu numai a volumului, ci și a greutății (masei) substanței care ocupă acest volum: în acest caz, vorbim despre cât cântărește 1 metru cub de aliaj de aluminiu, metal înaripat Al. (1 metru cub de duraluminiu D 16, 1 metru cub, 1 m3 de aviație). Cunoașterea masei și volumului ne oferă o imagine destul de completă a cantității de siliciu. Vizitatorii site-ului, întrebând cât cântărește 1 cub de duraluminiu, aluminiu, indică adesea unități de masă specifice ale metalului argintiu Al, în care ar dori să afle răspunsul la întrebare. După cum am observat, de cele mai multe ori ei doresc să știe greutatea unui metru cub de aliaj de aluminiu (1 metru cub de aeronavă, 1 metru cub de duraluminiu D 16, 1 m3 de aliaj de duraluminiu) în kilograme (kg) sau tone (tone). ). De fapt, ai nevoie de kg/m3 sau t/m3. Acestea sunt unități strâns legate care determină cantitatea de metal argint Al. În principiu, este posibilă o conversie independentă destul de simplă a greutății (masei) duraluminiului de la tone la kilograme și invers: de la kilograme la tone. Cu toate acestea, după cum a arătat practica, pentru majoritatea vizitatorilor site-ului ar fi mai convenabil să afle imediat câte kilograme cântăresc 1 metru cub (1 m3) de aluminiu, aliaj de duraluminiu sau câte tone cântăresc 1 metru cub (1 m3) de aluminiu , metal argintiu Al, fără a converti kilogramele în tone sau invers - numărul de tone în kilograme pe metru cub (un metru cub, un metru cub, un m3). Prin urmare, în tabelul 1, am indicat cât cântărește 1 metru cub de aliaj de aluminiu (1 metru cub de duraluminiu, 1 metru cub de aer) în kilograme (kg) și tone (tone). Alegeți singur coloana din tabel de care aveți nevoie. Apropo, când întrebăm cât cântărește 1 metru cub (1 m3) de aliaj de duraluminiu, ne referim la numărul de kilograme de silumin sau la numărul de tone de aluminiu. Totuși, din punct de vedere fizic, ne interesează densitatea aluminiului sau greutatea specifică a metalului argintiu Al. Masa unei unități de volum sau cantitatea de substanță plasată într-o unitate de volum este densitatea în vrac a duraluminiului sau greutatea specifică a aluminiului. În acest caz densitatea în vrac a aliajului de aluminiu și greutatea specifică a aluminiului. Densitatea duraluminiului și greutatea specifică a aeronavei AB (metal înaripat Al) în fizică se măsoară de obicei nu în kg / m3 sau în tone / m3, ci în grame pe centimetru cub: g / cm3. Prin urmare, în tabelul 1, greutatea specifică a aliajului de aluminiu și densitatea aliajului de aluminiu, duraluminiu, duraluminiu (sinonime) sunt indicate în grame pe centimetru cub (g/cm3)

Tabelul 1. Cât cântărește 1 cub de aluminiu, aliaj de duraluminiu, greutatea de 1 m3 de aluminiu - metal înaripat. Densitatea în vrac a aliajului de aluminiu și greutatea specifică a aluminiului în g/cm3. Câte kilograme sunt într-un cub de duraluminiu, tone în 1 metru cub de duraluminiu, kg în 1 metru cub de silumin, tone în 1 m3 de metal argintiu Al.