Таблица плотности металлов (кг/м3): какова плотность чугуна

Таблица плотности металлов (кг/м3): какова плотность чугуна

Довольно большое распространение получил чугун. Как и другие металлы, он обладает довольно большим количеством физико-механических свойств, среди которых можно отметить удельный вес. Этот показатель зачастую берется из технической литературы при производстве самых различных изделий.

  • Определение и характеристика плотности
  • Распространение и применение чугуна
  • Особенности применяемой таблицы

Виды чугуна

В зависимости от состояния углерода в чугуне различают:

  • Самым распространённым является серый чугун. Он имеет высокую прочность, малую усадку, низкую температуру кристаллизации, хорошо обрабатывается. Из него получаются качественные корпуса и детали для машиностроения (поршни, цилиндры, корпуса котлов и запорной арматуры). А также хорошо себя зарекомендовали чугунные детали, работающие с безударной нагрузкой: станины станочного парка, различные валы и шкивы. Содержание углерода — от 2,4 до 3,8%. Маркировка — СЧ.
  • Высокопрочный чугун (ВЧ) получают с помощью специальной термообработки и добавлению присадок (легирование). Графит в нём имеет шаровидную форму и при плавке соединяется с элементами кристаллической решётки железа. Это даёт улучшение механических свойств, что позволяет изготовить надёжные коленчатые валы, крышки цилиндров, литые трубы и отопительные приборы. По своим характеристикам этот вид приближается к некоторым маркам стали.
  • Ковкий чугун идёт на изготовление художественных изделий, металлического декора, но главным образом на производство коллекторов и производство деталей сельхозтехники и автомобилей, которым приходится работать в сложных условиях. Наряду с другими, он используется в электротехнической промышленности. Этот сплав представляет собой разновидность белого.
  • Белый чугун. Назван так из-за характерного белого цвета в месте разломов. Содержит около трёх процентов углерода в виде карбида и цементита. Хрупок и ломок, поэтому применяется при изготовлении деталей, не подвергающихся особым нагрузкам.
  • Переходной стадией между СЧ (серым) и БЧ (белым) является половинчатый чугун. В нём графит и карбид присутствуют в равных долях, при общем содержании углерода 3,5—4,15%. Материал применяется при производстве деталей, работающих в условиях трения.

Свойства чугуна

Содержание углерода в составе придает сплаву повышенной твердости, снижая при этом вязкость и пластичность. Углерод может применятся двух типов: графита и цементита. Чугуны содержат примеси постоянного типа, такие как марганец, кремний, фосфор и сера, а также, редко, элементы легирующего типа, такие как никель, алюминий, хром, ванадий и другие.

Температура плавления чугуна составляет от 1150 до 1200 градусов Цельсия, что является на 300 градусов Цельсия ниже чем у железа чистого типа.

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.

Общее описание

Чугунные сплавы, как и стальные, состоят из железа и углерода. Функция углерода, в данном случае, заключается в придании металлу твердости и прочности. Но в отличие от стали, содержащей не более 2% углерода, чугунные сплавы им более насыщены. Максимальное содержание углерода в чугуне может достигать 6%. Но на практике используются соединения, содержащие 3%-3,5% этого вещества.

Благодаря насыщению углеродом этот сплав обретает высокую прочность и твердость. Но эти же качества придают чугуну хрупкость. Чугунные изделия не выдерживают ударных нагрузок. При ударах они трескаются. Поэтому этот металл не поддается никаким видам обработки, кроме литья. Все изделия, включая детали для машин, посуду и предметы интерьера, отливаются.

Особенности применяемой таблицы

Для того чтобы рассчитать вес будущего изделия, которое будет получено из чугуна, следует знать его размеры и показатель плотности. Линейные размеры определяются для того, чтобы рассчитать объем. Применяется расчетный метод определения веса изделия в том случае, когда нет возможности провести его взвешивание.

Рассматривая методические таблицы, стоит уделить внимание таким моментам:

  1. Все металлы разделены на несколько групп.
  2. Для каждого материала указывается наименование, а также ГОСТ.
  3. В зависимости от температуры плавления указывается значение плотности.
  4. Для определения физического значения удельной плотности в килограммах или других изменениях проводится перевод единиц изменения. К примеру, если нужно перевести граммы в килограммы, то проводится умножение табличного значения на 1000.

Определение удельного веса зачастую делается в специальных лабораториях. Это значение редко используется при проведении реальных расчетов во время изготовления изделий или строительства сооружений.

Физические свойства чугуна (плотность, теплофизические и электромагнитные свойства) зависят от состава и структуры, а следовательно, от вида и марки чугуна.

Как рассчитать удельный вес металлов

Как определить УВ — этот вопрос часто встает у специалистов занятых в тяжелой промышленности. Эта процедура необходима для того, что бы определить именно те материалы, которые будет отличаться друг от друга улучшенными характеристиками.

Одна из ключевых особенностей металлических сплавов заключается в том, какой металл является основой сплава. То есть железо, магний или латунь, имеющие один объем будут иметь разную массу.

Плотность материала, которая рассчитывается на основании заданной формулы имеет прямое отношение к рассматриваемому вопросу. Как уже отмечено, УВ – это соотношение веса тела к его объему, надо помнить, что эта величина может быть определена как силу тяжести и объема определенного вещества.

Для металлов УВ и плотность определяют в той же пропорции. Допустимо использовать еще одну формулу, которая позволяет рассчитать УВ. Она выглядит следующим так УВ (плотность) равна отношению веса и массы с учетом g, постоянной величины. Можно сказать, что УВ металла может, носит название веса единицы объема. Дабы определить УВ необходимо массу сухого материала поделить на его объем. По факту, эта формула может быть использована для получения веса металла.

Кстати, понятие удельного веса широко применяют при создании металлических калькуляторов, применяемых для расчета параметров металлического проката разного типа и назначения.

УВ металлов измеряют в условиях квалифицированных лабораторий. В практическом виде этот термин редко применяют. Значительно чаще, применяют понятие легкие и тяжелые металлы, к легким относят металлы с малым удельным весом, соответственно к тяжелым относят металлы с большим удельным весом.

Читайте также  Площадь сечения трубы

Вес чугунных труб

В таблицах указан вес чугунных труб, соответствующий стандарту качества ГОСТ 9583 — Трубы чугунные, напорные, изготовленные методами центробежного и полунепрерывного литья.

Как известно, чугунные трубы, в зависимости от предназначения (рассчитанной выдерживаемой нагрузки), разделяются на 3 класса. Первый и самый прочный класс, это трубы класса А, применяемые при прокладке магистральных трубопроводов. Второй класс чугунных труб — класс Б, в основе своей, предназначен для прокладки внутриквартальных труб, систем канализации и ливневых стоков. Но при нанесения защитного слоя, в виде битумной мастики, характеристики прочности, достигают труб класса А. Ну и самый востребованный, и в то-же время, самый «слабый» класс труб — ЛА. Данный класс труб применим при квартирной разводке, либо при применении в частном домостроении.

Таблица веса чугунных труб, класса ЛА

Чугунные трубы класса ЛА, являются самыми массово-производимыми и востребованными на рынке, из-за своей дешевизны. Дешевизна достигается малым количеством трудозатрат на производстве, что привело чугунные трубы класса ЛА — к списку самых «слабых» труб. Основное применение — разводка внутриквартирных и внутридомовых канализационных систем.

Условный проход (в мм.): Наружный диаметр (в мм.): Толщина стенки (в мм.): Масса 1 погонного метра трубы (в кг.):
65 81 6,7 11,3
80 98 7,2 14,9
100 118 7,5 18,9
125 144 7,9 24,5
150 170 8,3 30,5
200 222 9,2 44,6
250 274 10 60,1
300 326 10,8 77,6
350 378 11,7 97,6
400 429 12,5 118,5
500 532 14,2 167,5
600 635 15,8 222,9
700 738 17,5 287,2
800 842 19,2 359,8
900 945 20,6 437,8
1000 1048 22,5 525,6

Таблица веса чугунных труб, класса А

Самый прочный класс чугунных труб. Применяется при прокладке магистральных трубопроводов.

Условный проход (в мм.):

Наружный диаметр (в мм.):

Толщина стенки (в мм.):

Масса 1 погонного метра трубы (в кг.):

Таблица веса чугунных труб, класса Б

Второй, по прочности, класс чугунных труб. Нашел свое предназначение, при внутриквартальной прокладке, систем канализации и ливневых стоков. При нанесении защитного слоя, в виде битумной мастики, возможно достижение прочности класса А, .

В справочной литературе содержится таблицы с указанием теоретического веса изделия. Данные получены математическими расчетами на основе стандартных показателей. В случае использования немерных изделий, вычисления следует производить самостоятельно.

Определение веса по формуле

Наиболее популярным является способ вычисления объема материала и умножения его плотность сплава. Допустим, требуемая длина трубопровода составляет 100 м, диаметр приравнивается 170 мм, а толщина стенки – 9,2 мм. Для канализационных и водонапорных систем обычно применяется серый чугун, плотность его составляет 7100 кг/куб. м.