1 cm3 alüminyumun kütlesi 2.7'dir. Alüminyumun özgül ağırlığı

Tüm metaller, aslında özgül ağırlıklarını belirleyen belirli fiziksel ve mekanik özelliklere sahiptir. Bir veya başka bir siyah veya paslanmaz çelik alaşımının üretim için nasıl uygun olduğunu belirlemek için haddelenmiş metalin özgül ağırlığı hesaplanır. Aynı hacme sahip, ancak farklı metallerden, örneğin demir, pirinç veya alüminyumdan yapılmış tüm metal ürünler, doğrudan hacmine bağlı olan farklı bir kütleye sahiptir. Başka bir deyişle, alaşım hacminin kütlesine oranı - özgül yoğunluk (kg / m3), belirli bir maddenin özelliği olacak sabit bir değerdir. Alaşımın yoğunluğu özel bir formül kullanılarak hesaplanır ve metalin özgül ağırlığının hesaplanmasıyla doğrudan ilişkilidir.

Bir metalin özgül ağırlığı, bu maddenin homojen bir gövdesinin ağırlığının metalin hacmine oranıdır, yani. bu yoğunluktur, referans kitaplarında kg / m3 veya g / cm3 olarak ölçülür. Buradan metalin ağırlığının nasıl bulunacağının formülünü hesaplayabilirsiniz. Bunu bulmak için yoğunluğun referans değerini hacimle çarpmanız gerekir.

Tablo, demir dışı ve siyah demir metallerin yoğunluğunu verir. Tablo, erime sıcaklığına bağlı olarak, her bir ismin altında GOST'a göre derecenin ve g / cm3 cinsinden karşılık gelen yoğunluğun belirtildiği metal ve alaşım gruplarına ayrılmıştır. Spesifik yoğunluğun kg / m3 cinsinden fiziksel değerini belirlemek için, g / cm3 cinsinden tablo değerini 1000 ile çarpmanız gerekir. Örneğin, bu şekilde demirin yoğunluğunun ne olduğunu - 7850 kg / m3'ü öğrenebilirsiniz.

En tipik demirli metal demirdir. Yoğunluk değeri - 7.85 g/cm3, demir bazlı demirli metalin özgül ağırlığı olarak kabul edilebilir. Tablodaki demirli metaller arasında demir, manganez, titanyum, nikel, krom, vanadyum, tungsten, molibden ve bunlara dayalı demir alaşımları, örneğin paslanmaz çelikler (yoğunluk 7.7-8.0 g / cm3), demir çelikler ( yoğunluk 7.85 g) bulunur. /cm3) dökme demir (yoğunluk 7.0-7.3 g/cm3) esas olarak kullanılır. Kalan metaller, demir dışı ve bunlara dayalı alaşımlar olarak kabul edilir. Tablodaki demir dışı metaller aşağıdaki türleri içerir:

- hafif - magnezyum, alüminyum;

- asil metaller (değerli) - platin, altın, gümüş ve yarı değerli bakır;

- eriyebilir metaller - çinko, kalay, kurşun.

Masa. Metallerin özgül ağırlığı, özellikleri, metallerin tanımları, erime noktası
Metalin adı, tanımı	Atom ağırlığı	Erime noktası, °C	Özgül ağırlık, g / cc
Çinko Zn (Çinko)	65,37	419,5	7,13
Alüminyum Al (Alüminyum)	26,9815	659	2,69808
Kurşun Pb (Kurşun)	207,19	327,4	11,337
Kalay Sn (Kalay)	118,69	231,9	7,29
Bakır Cu (Bakır)	63,54	1083	8,96
Titanyum Ti (Titanyum)	47,90	1668	4,505
Nikel Ni (Nikel)	58,71	1455	8,91
Magnezyum Mg (Magnezyum)	24	650	1,74
Vanadyum V (Vanadyum)	6	1900	6,11
Tungsten W (Wolframium)	184	3422	19,3
Krom Cr (Krom)	51,996	1765	7,19
Molibden Mo (Molibden)	92	2622	10,22
Gümüş Ag (Argentum)	107,9	1000	10,5
Tantal Ta (Tantal)	180	3269	16,65
Demir Fe (Demir)	55,85	1535	7,85
Altın Au (Aurum)	197	1095	19,32
Platin Pt (Platina)	194,8	1760	21,45

Demir dışı metallerden boşlukları yuvarlarken, fiziksel özellikleri buna bağlı olduğundan, kimyasal bileşimlerini doğru bir şekilde bilmek gerekir.
Örneğin, alüminyum safsızlıklar (en az %1 içinde) silikon veya demir içeriyorsa, böyle bir metalin plastik özellikleri çok daha kötü olacaktır.
Demir dışı metallerin sıcak haddelenmesi için bir diğer gereklilik, metalin son derece hassas sıcaklık kontrolüdür. Örneğin, çinko haddeleme sırasında kesinlikle 180 derecelik bir sıcaklık gerektirir - biraz daha yüksek veya biraz daha düşükse, kaprisli metal plastisitesini keskin bir şekilde kaybeder.
Bakır sıcaklığa daha "sadık"tır (850 - 900 derecede haddelenebilir), ancak eritme fırınında oksitleyici (yüksek oksijen içerikli) bir atmosfer gerektirir - aksi takdirde kırılgan hale gelir.

Metal alaşımlarının özgül ağırlık tablosu

Metallerin özgül ağırlığı çoğunlukla laboratuvarda belirlenir, ancak saf haliyle inşaatta çok nadiren kullanılırlar. Özgül ağırlıklarına göre hafif ve ağır olarak ayrılan demir dışı metal alaşımlarının ve demirli metal alaşımlarının kullanımı çok daha yaygındır.

Hafif alaşımlar, yüksek mukavemetleri ve iyi yüksek sıcaklık mekanik özellikleri nedeniyle modern endüstri tarafından aktif olarak kullanılmaktadır. Bu tür alaşımların ana metalleri titanyum, alüminyum, magnezyum ve berilyumdur. Ancak magnezyum ve alüminyum bazlı alaşımlar agresif ortamlarda ve yüksek sıcaklıklarda kullanılamaz.

Ağır alaşımlar bakır, kalay, çinko ve kurşun bazlıdır. Birçok endüstrideki ağır alaşımlar arasında bronz (alüminyum ile bakır alaşımı, kalay, manganez veya demir ile bakır alaşımı) ve pirinç (çinko ve bakır alaşımı) kullanılır. Mimari detaylar ve sıhhi tesisat armatürleri bu kalitedeki alaşımlardan üretilmektedir.

Aşağıdaki referans tablosu, en yaygın metal alaşımlarının temel niteliksel özelliklerini ve özgül ağırlığını göstermektedir. Liste, 20°C'lik bir ortam sıcaklığında ana metal alaşımlarının yoğunluğuna ilişkin verileri içerir.

metal alaşımlarının listesi	alaşımların yoğunluğu (kg / m3)
Admiralty pirinç - Admiralty Pirinç (%30 çinko ve %1 kalay)	8525
Alüminyum bronz - Alüminyum Bronz (%3-10 alüminyum)	7700 - 8700
Babbit - Sürtünme önleyici metal	9130 -10600
Berilyum bronz (berilyum bakır) - Berilyum Bakır	8100 - 8250
Delta metal - Wikiwand Delta metal	8600
Sarı Pirinç - Sarı Pirinç	8470
Fosfor bronzları - Bronz - fosfor	8780 - 8920
Sıradan Bronzlar - Bronz (%8-14 Sn)	7400 - 8900
Inconel - Inconel	8497
Incoloy - Incoloy	8027
Dövülebilir Demir - Ferforje	7750
Kırmızı pirinç (az çinko) - Kırmızı Pirinç	8746
Pirinç, döküm - Pirinç - döküm	8400 - 8700
Pirinç , haddelenmiş - Pirinç - haddelenmiş ve çekilmiş	8430 - 8730
akciğerler alaşımlar alüminyum - Al bazlı hafif alaşım	2560 - 2800
akciğerler alaşımlar magnezyum - Mg bazlı hafif alaşım	1760 - 1870
Manganez Bronz - Manganez Bronz	8359
Melchior - Cupronickel	8940
Monel - Monel	8360 - 8840
Paslanmaz çelik - Paslanmaz Çelik	7480 - 8000
Nikel gümüş - Nikel gümüş	8400 - 8900
Lehim %50 kalay/ %50 kurşun - Lehim 50/50 Sn Pb	8885
Dökme rulmanlar için açık renkli sürtünme önleyici alaşım = %72-78 Cu içerikli mat - Beyaz metal	7100
Kurşun bronzları, Bronz - kurşun	7700 - 8700
Karbon çeliği - Çelik	7850
Hastelloy - Hastelloy	9245
Dökme demir - Dökme demir	6800 - 7800
Elektrum (altın-gümüş alaşımı, %20 Au) - Elektrum	8400 - 8900

Tabloda sunulan metallerin ve alaşımların yoğunluğu, ürünün ağırlığını hesaplamanıza yardımcı olacaktır. Bir parçanın kütlesini hesaplama tekniği, hacmini hesaplamaktır, bu daha sonra yapıldığı malzemenin yoğunluğu ile çarpılır. Yoğunluk, bir metal veya alaşımın bir santimetreküp veya metreküp kütlesidir. Hesap makinesinde formüller kullanılarak hesaplanan kütle değerleri, gerçek olanlardan yüzde birkaç farklı olabilir. Bunun nedeni formüllerin kesin olmaması değil, hayatta her şeyin matematikten biraz daha karmaşık olmasıdır: dik açılar tam olarak doğru değildir, bir daire ve bir küre ideal değildir, bükülme, kovalama ve delme sırasında iş parçasının deformasyonu düzensiz kalınlığa yol açar ve idealden bir sürü başka sapma listeleyebilirsiniz. Hassasiyet taahhüdümüze son darbe, öngörülemeyen kilo kaybıyla sonuçlanan taşlama ve cilalamadan gelir. Bu nedenle, elde edilen değerler gösterge niteliğinde kabul edilmelidir.

Günümüzde farklı özelliklere sahip metalleri ve alaşımlarını kullanan birçok karmaşık yapı ve cihaz geliştirilmiştir. Tasarımcılar, belirli bir tasarımda en uygun alaşımı uygulamak için, mukavemet, akışkanlık, elastikiyet vb. gereksinimlerine ve bu özelliklerin gerekli sıcaklık aralığında stabilitesine göre seçerler. Daha sonra, ondan ürünlerin üretimi için gerekli olan gerekli metal miktarı hesaplanır. Bunu yapmak için, özgül ağırlığına göre hesaplamanız gerekir. Bu değer sabittir - bu, pratik olarak yoğunlukla çakışan metallerin ve alaşımların ana özelliklerinden biridir. Bunu hesaplamak basittir: bir metal parçasının ağırlığını (P) katı halde hacmine (V) bölmeniz gerekir. Ortaya çıkan değer γ ile gösterilir ve Newton/metreküp cinsinden ölçülür.

Özgül Ağırlık Formülü:

Ağırlığın kütle çarpı serbest düşüş ivmesi olduğu gerçeğine dayanarak, aşağıdakileri elde ederiz:

Şimdi özgül ağırlık ölçüm birimleri hakkında. Metreküp başına yukarıdaki Newton, SI sistemine atıfta bulunur. CGS metrik sistemi kullanılıyorsa, bu değer santimetreküp başına din cinsinden ölçülür. MKSS sisteminde, özgül ağırlığı belirtmek için aşağıdaki birim kullanılır: metreküp başına kilogram-kuvvet. Bazen santimetreküp başına gram kuvveti kullanmak kabul edilebilir - bu birim tüm metrik sistemlerin dışındadır. Ana oranlar aşağıdaki gibi elde edilir:

1 din / cm3 \u003d 1,02 kg / m3 \u003d 10 n / m3.

Özgül ağırlık ne kadar yüksek olursa, metal o kadar ağır olur. Hafif alüminyum için bu değer oldukça küçüktür - SI birimlerinde 2.69808 g / cm3'tür (örneğin çelik için 7.9 g / cm3'tür). Alüminyum ve alaşımları bugün yüksek talep görüyor ve üretimi sürekli artıyor. Ne de olsa, bu, arzı yer kabuğunda olan sanayi için gerekli olan birkaç metalden biridir. Alüminyumun özgül ağırlığını bilerek, ondan herhangi bir ürünü hesaplayabilirsiniz. Bunu yapmak için uygun bir metal hesap makinesi var veya istediğiniz alüminyum alaşımının özgül ağırlık değerlerini aşağıdaki tablodan alarak manuel olarak hesaplayabilirsiniz.

Bununla birlikte, alaşımdaki katkı maddelerinin içeriği kesin olarak tanımlanmadığından ve küçük sınırlar içinde değişebileceğinden, bunun haddelenmiş ürünlerin teorik ağırlığı olduğunu dikkate almak önemlidir, o zaman aynı uzunluktaki haddelenmiş ürünlerin ağırlığı, ancak farklı üreticiler veya partiler farklılık gösterebilir, elbette bu fark küçüktür, ancak vardır.

İşte bazı hesaplama örnekleri:

Örnek 1. 4 mm çapında ve 2100 metre uzunluğunda A97 alüminyum telin ağırlığını hesaplayın.

Dairenin kesit alanını belirleyelim S \u003d πR 2, S \u003d 3.1415 2 2 \u003d 12.56 cm 2 anlamına gelir

A97 \u003d 2,71 g / cm3 markasının özgül ağırlığını bilerek haddelenmiş ürünlerin ağırlığını belirleyelim.

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

Toplam tel ağırlığı 71,47 kg

Örnek 2. AL8 kalite alüminyumdan yapılmış 60 mm çapında ve 150 cm uzunluğunda bir dairenin ağırlığını 24 adet olarak hesaplıyoruz.

Dairenin kesit alanını belirleyelim S \u003d πR 2, S \u003d 3.1415 3 2 \u003d 28.26 cm 2 anlamına gelir

AL8 \u003d 2,55 g / cm3 markasının özgül ağırlığını bilerek haddelenmiş ürünlerin ağırlığını belirliyoruz.

1 küp alüminyum, duralumin D 16, silumin 1 m3 alüminyum, duralumin, gümüş metal Al ağırlığındadır. 1 metreküp alüminyum alaşımındaki kilogram sayısı, 1 metreküp duralumin alaşımındaki ton sayısı, 1 m3 uçaktaki kg. Alüminyum alaşımı duralumin D 16'nın alüminyum özgül ağırlığının toplu yoğunluğu, kanatlı metal Al.

Bugün ne bilmek istiyoruz? 1 metreküp alüminyum, duralumin alaşımının ağırlığı, 1 m3 alüminyum, silumin, Al gümüş metalin ağırlığı ne kadardır? Sorun değil, bir kerede kilogram sayısını veya ton sayısını, gümüş metal Al kütlesini (bir metreküp duralumin D 16'nın ağırlığı, bir metreküp AB havacılık ağırlığı, ağırlığı bir metreküp duralumin, 1 m3 silümin ağırlığı) tablo 1'de belirtilmiştir. İlginizi çeken biri varsa, aşağıdaki küçük metne göz atabilir, bazı açıklamaları okuyabilirsiniz. İhtiyacımız olan madde, malzeme, sıvı veya gaz miktarı nasıl ölçülür? Gerekli miktarın hesaplanmasını malların, ürünlerin, parçaların (parça sayısı) hesaplanmasına indirgemenin mümkün olduğu durumlar dışında, hacme ve ağırlığa göre gerekli miktarı belirlemek bizim için en kolay olanıdır ( kitle). Günlük hayatta bizim için en tanıdık ölçü birimi 1 litredir. Ancak, hanehalkı hesaplamaları için uygun olan litre sayısı, ekonomik faaliyet hacmini belirlemek için her zaman uygulanabilir bir yol değildir. Ayrıca ülkemizde litre genel kabul görmüş bir “üretim” ve hacim ticaret birimi haline gelmemiştir. Bir metreküp veya kısaltılmış bir versiyonda - bir küp, pratik kullanım için oldukça uygun ve popüler bir hacim birimi olduğu ortaya çıktı. Neredeyse tüm maddeleri, sıvıları, malzemeleri ve hatta gazları metreküp cinsinden ölçmeye alışkınız. Gerçekten uygun. Sonuçta, maliyetleri, fiyatları, oranları, tüketim oranları, tarifeleri, tedarik sözleşmeleri neredeyse her zaman metreküpe (küp), çok daha az sıklıkla litreye bağlıdır. Pratik faaliyetler için daha az önemli olan, sadece hacmin değil, aynı zamanda bu hacmi kaplayan maddenin ağırlığının (kütlesinin) bilgisidir: bu durumda, 1 metreküp alüminyum alaşımının, kanatlı metal Al'ın ağırlığından bahsediyoruz. (1 metreküp duralumin D 16, 1 metreküp , 1 m3 havacılık). Kütle ve hacim bilgisi bize silumin miktarının oldukça eksiksiz bir resmini verir. 1 küp duralumin, alüminyumun ağırlığını soran siteyi ziyaret edenler, genellikle, sorunun cevabını bilmek istedikleri gümüş metal Al'in belirli kütle birimlerini belirtirler. Fark ettiğimiz gibi, çoğu zaman 1 metreküp alüminyum alaşımının (1 metreküp havacılık, 1 metreküp D 16 duralumin, 1 m3 duralumin alaşımının) kilogram (kg) veya ton cinsinden ağırlığını bilmek isterler ( ton). Aslında, kg/m3 veya t/m3'e ihtiyacınız var. Bunlar, gümüş metal Al miktarını belirleyen yakından ilişkili birimlerdir. Prensip olarak, duralüminin ağırlığının (kütlesinin) tondan kilograma ve tam tersine oldukça basit bir bağımsız dönüşümü mümkündür: kilogramdan tona. Bununla birlikte, uygulamanın gösterdiği gibi, çoğu site ziyaretçisi için 1 metreküp (1 m3) alüminyum, duralumin alaşımı veya 1 metreküp (1 m3) alüminyumun kaç ton ağırlığında olduğunu hemen öğrenmek daha uygun olacaktır. , gümüş metal Al, kilogramı tona dönüştürmeden veya tam tersi - metreküp başına ton ila kilogram sayısı (bir metreküp, bir metreküp, bir m3). Bu nedenle, tablo 1'de 1 metreküp alüminyum alaşımının (1 metreküp duralumin, 1 metre küp hava) kilogram (kg) ve ton (ton) cinsinden ağırlığını belirttik. Kendinize ihtiyacınız olan tablonun sütununu seçin. Bu arada 1 metreküp (1 m3) duralumin alaşımının ağırlığını sorduğumuzda kilogram silumin veya ton alüminyum sayısını kastediyoruz. Bununla birlikte, fiziksel bir bakış açısından, alüminyumun yoğunluğu veya gümüş metal Al'in özgül ağırlığı ile ilgileniyoruz. Birim hacmin kütlesi veya birim hacme yerleştirilen madde miktarı, duralüminin yığın yoğunluğu veya alüminyumun özgül ağırlığıdır. Bu durumda alüminyum alaşımının kütle yoğunluğu ve alüminyumun özgül ağırlığı. Duralumin yoğunluğu ve AB uçağının (kanatlı metal Al) fizikteki özgül ağırlığı genellikle kg / m3 veya ton / m3 cinsinden değil, santimetre küp başına gram cinsinden ölçülür: g / cm3. Bu nedenle, tablo 1'de alüminyum alaşımının özgül ağırlığı ve alüminyum, duralumin, duralumin alaşımının (eşanlamlılar) yoğunluğu santimetreküp başına gram (g / cm3) olarak belirtilmiştir.

Tablo 1. 1 küp alüminyum, duralumin alaşımının ağırlığı, 1 m3 alüminyum kanatlı metalin ağırlığı. Alüminyum alaşımının kütle yoğunluğu ve g/cm3 cinsinden alüminyumun özgül ağırlığı. Bir duralumin küpünde kaç kilogram, 1 metreküp duralumin içinde ton, 1 metreküp silumin içinde kg, 1 m3 Al gümüş metalinde ton var.