Teräksen tiheys kg/m3. Hiili- ja seosteräkset

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Teräs on alan yleisin metallimateriaali, jonka pohj alta valmistetaan halutuilla ominaisuuksilla varustettuja rakenteita ja työkaluja. Tämän materiaalin käyttötarkoituksesta riippuen monet sen fysikaaliset ominaisuudet, mukaan lukien tiheys, muuttuvat. Tässä artikkelissa tarkastelemme, mikä teräksen tiheys on kg / m3.

Mitä teräs on ja millaista se on?

Ennen kuin annamme taulukoita teräksen tiheydestä kg/m3, tutustutaan itse materiaaliin. Teräs metallurgiassa on raudan ja hiilen seos, jonka pitoisuus ei ylitä 2,1 atomiprosenttia. Jos hiiltä on enemmän, järjestelmässä alkaa muodostua grafiittia, mikä johtaa jyrkkään muutokseen seoksen ominaisuuksissa. Erityisesti sen kovuus ja hauraus lisääntyvät ja plastisuus vähenee. Jos hiiltä on enemmän kuin 2,1 %, seosta kutsutaan valuraudaksi.

Tärkeintä on ymmärtää, että teräs on raudan seos muiden epäpuhtauksina toimivien alkuaineiden kanssa. Jos raudasta tulee ei-ydinkomponentti,silloin tämä seos ei ole terästä.

Teräkset ovat hyvin erilaisia. Näin ollen alhainen hiilipitoisuus johtaa rakennemateriaalien luokan muodostumiseen. Sen korkeampi pitoisuus muodostaa työkaluterästen luokan. Hiilen lisäksi on materiaaleja, jotka on seostettu erilaisilla alkuaineilla. Esimerkiksi yli 13 % kromin lisääminen johtaa ruostumattomien materiaalien muodostumiseen, ja suuri molybdeeni- ja volframipitoisuus muodostaa leikkausterästen luokan.

Mikä määrittää teräksen tiheyden?

On useita tekijöitä, jotka määräävät teräksen tiheyden kg/m3. Näitä ovat seuraavat:

• itsensä raudan tiheys tietyllä kidehilalla;
• epäpuhtauksien määrä ja tyyppi;
• vaiheiden läsnäolo.

Näistä tekijöistä ensimmäinen on tärkein, koska juuri rauta on tarkasteltavien metalliseosten perusta. Kuten tiedetään, se voi esiintyä kahdessa kidehilassa: bcc (kehokeskeinen kuutio) ja fcc (kasvokeskeinen kuutio).

Ensimmäinen hilatyyppi muodostaa niin sanotut ferriittiset teräkset, toinen hilatyyppi - austeniittiset. Fcc-hila on tiiviisti pakattu, kun taas bcc-hila on löysempi atomipakkaus. Ferriittisten terästen tiheys on kuitenkin yleensä suurempi kuin austeniittisten terästen. Syy tähän on yksinkertainen, tosiasia on, että fcc on vakaa rakenne vain korkeissa lämpötiloissa puhtaalle raudalle ja kaikki metallit laajenevat suuresti kuumennettaessa. Jälkimmäinen johtaa tiheyden laskuun.

hiiliteräkset

Mikä on hiiliteräksen tiheys? Yleisesti voidaan sanoa, että se on hieman pienempi kuin puhtaan BCC-raudan tiheys (7874 kg/m3). Tämä vähäinen lasku johtuu siitä, että bcc-hilassa oleva hiili peittää oktaederiset huokoset. Itse hiilen tiheys timantin ja grafiitin rakenteissa on hyvin alhainen, joten sen lisääminen rautaan pienentää sen keskimääräistä tiheyttä. Koska hiiliatomit vievät suuria oktaedrisia huokosia, ne lisäävät hieman keskimääräistä hilaparametria, mikä vaikuttaa tarkastellun parametrin pieneen laskuun. Alla on taulukko teräksen tiheydestä kg/m3 laadusta ja lämpötilasta riippuen.

Seosteräkset

Kuten mainittiin, näihin kuuluvat kaikki rautapohjaiset seokset, jotka sisältävät hiilen lisäksi muita alkuaineita, kuten kromia, nikkeliä, volframia, vanadiinia ja niin edelleen. Siten ruostumattoman teräksen 12X18H9, joka sisältää kromin lisäksi nikkeliä, tiheys huoneenlämpötilassa on 7900 kg/m3, mikä on korkeampi kuin puhtaan BCC-raudan. Jos "ruostumattomassa teräksessä" ei ole nikkeliä, sen tiheys on pienempi kuin puhtaan raudan, koska kromiatomi on kevyempi kuin rauta.

Tiheimpiä ovat pikateräkset. Ne sisältävät suuria määriä raskasmetalleja, kuten molybdeeniä ja volframia. Niiden tiheys voi olla 8800 kg/m3.