Питома вага титану, нікелю, цинку
Визначення питомої ваги металів.
Сучасна наука вже давно зробила крок вперед у порівнянні з технологіями, які використовувалися на зорі розвитку важкої промисловості, і може запропонувати різні варіації сплавів металів, що відрізняються один від одного не тільки за своїми якісними характеристиками, але і за фізико-хімічними властивостями. Для того, щоб визначити, наскільки той чи інший сплав чорної або нержавіючої сталі підходить для виробництва розраховується його питома вага. Всі тіла, що мають однаковий обсяг, але вироблені з різних речовин, наприклад, із заліза, латуні або алюмінію, мають різну масу, яка знаходиться в прямій залежності від його обсягу. Іншими словами, відношення обсягу сплаву до його масі є постійною величиною, яка буде характерною для даної речовини. Щільність речовини розраховується за спеціальною формулою і має пряме відношення до розрахунку питомої ваги металу.
Питомою вагою металу називається відношення ваги Р однорідного тіла з цієї речовини до об'єму металу. Він позначається γ. Тоді, відповідно до формули питома вага металів розраховується як:
Також не варто забувати, що питома вага металу є сила тяжіння безпосередньо взятого за основу обсягу даної речовини.
Питома вага металу і його щільність знаходяться в такому ж співвідношенні один до одного, як вага і маса тіла, і тому питома вага можна визначити за формулою:
За одиницю питомої ваги металу (нержавіючої сталі, латуні, чавуну, міді, бронзи і т.д.) приймається:
- в системі СГС -1 дин / см 3,
- в системі СІ - 1 н / м 3,
- в системі МКСС- 1 кг / м 3.
Всі ці значення одиниці пов'язані між собою співвідношенням
0,1 дин / см 3 = 1 н / м 3 = 0,102 кг / м 3.
При визначенні питомої ваги металу також можливе використання позасистемної одиниці 1 Г / см 3.
Оскільки маса речовини, виражена в г, дорівнює його вагового значення, вираженого в Г, то питома вага металу, виражений в даних одиницях, за своєю чисельністю дорівнює щільності цього металу, яка буде виражена в системі СГС. Подібне ж числове рівність можна простежити і між питомою вагою в системі МКСС і щільністю в системі СІ.
Таким чином, питомою вагою металу називається вага одиниці об'єму безумовного щільного (непористого) матеріалу. Для позначення питомої ваги слід масу сухого матеріалу поділити на його обсяг в повністю щільному стані - фактично це і є формула визначення ваги металу. Для того, щоб добитися подібного результату, метал необхідно привести в такий стан, щоб в його частинках не було часу, а структура була повністю однорідною.
Всі відомі і застосовуються в промисловості метали мають певні фізико-механічними властивостями, які, власне кажучи, і визначають їх питома вага. Існує кілька основних критеріїв, унікалізірующіх той чи інший метал або сплав.
Особливості металів і їх якісні та вагові характеристики
Для того, щоб більш точно мати уявлення про специфікації кожного виду металів необхідно визначитися, що ж все-таки розуміється під даною групою речовин.
Металами називаються речовини, що володіють характерними властивостями, серед яких можна назвати високу міцність, тепло- і електропровідність, пластичність, особливий металевий блиск, характерний для кожної групи. Металеві елементи входять в майже 3/4 всіх відомих в природі елементів, але не всі можуть знаходити широке застосування в промисловості. Деякі з них в своєму справжньому стані і питомій вазі зустрічаються досить рідко. З найбільш важливих і цінних для технологічних процесів та виробництва металів лише невелика частина міститься в земній корі. Це залізо, алюміній, магній, титан і т.д.
Питома вага чавуну
Чорні метали (чорна сталь, чавун) - технічна назва залізних сплавів і самого заліза. Протягом тисячоліть вони були основними у виготовленні знарядь праці. Незважаючи на стабільне зростання продукції хімічної промисловості, кольорової металургії, важкої промисловості, чорні метали і раніше вважаються головним конструкційним матеріалом у багатьох галузях діяльності людини. За виробничим обсягами більшості найважливіших видів виробів чорної металургії (залізної руди, чавуну, сталі, сталевих труб, коксу, вогнетривів) Росія займає гідне місце лідера в усьому світі. Чорні метали поділяються на чавуни і стали в залежності від вмісту вуглецю і свого частки.
Чавун - це сплав вуглецю з залізом при вмісті вуглецю більше 2,13%. Чавун наділений невеликий здатністю до пластичної деформації і відмінними ливарними властивостями. У його складі містяться графітові включення - форма і розмір яких визначають тип чавуну і його сферу його застосування. Сірий чавун - це матеріал, в якому вуглець міститься у вільному стані у вигляді пластинчастого графіту. Високо-випробувальний чавун містить в своєму складі вуглець у формі кулястого графіту, і використовується для виготовлення деталей, які в процесі експлуатації піддаються значним механічним навантаженням. Ковкий чавун може мати підвищені характеристики пластичності, якщо його порівнювати з вищевказаним чавуном. Він застосовується у виробництві деталей, де необхідні більш високі рівні механічних властивостей.
Питома вага чавуну і його сплавів визначається весомодного його кубічного сантиметра, який виражений в грамах. Чим більше показник питомої ваги металу, тим важчим може вийти готовий виріб. У наведеній нижче таблиці проілюстровані типові фізичні властивості і питома вага, характерний для певних типів чавуну.
Так як існує велика кількість марок сталі, хімічний склад яких дуже відрізняється, то все питомі ваги стали винесені в окрему статтю.
Легкі сплави активно використовуються сучасною промисловістю, через їх високої міцності і хороших високотемпературних механічних властивостей. Основними металами подібних сплавів виступають титан, алюміній, магній і берилій. Але сплави, створені на основі магнію і алюмінію, не можуть використовуватися в агресивних середовищах і в умовах високої температури.
В основі важких сплавів лежить мідь, олово, цинк, свинець. Серед важких сплавів в багатьох сферах промисловості застосовують бронзу (сплав міді з алюмінієм, сплав міді з оловом, марганцем або залізом) і латунь (сплав цинку і міді). З цих сплавів виробляються архітектурні деталі і санітарно-технічна арматура.
Нижче наведені основні якісні характеристики і питома вага найбільш поширених кольорових металів.
Крім необ'ємний групи легких металів, таких як алюміній, магній, які мають питому вагу не більше 3, більшість металів може мати значну питому вагу окремо. Наприклад, завдяки великій питомій вазі платини (21,45) і золота (19,32), що зустрічаються в природному вигляді, вони можуть видобуватися за допомогою методу відмивання від порівняно легких частинок піску, глини, супроводжуючих їх в різних шарах ґрунту.
Мала питома вага деяких металів має дуже важливе значення при будівництві та проектуванні літаків, і тому на даний момент легкі сплави і їх характеристики особливо ретельно вивчаються.
Для розрахунку будь-якого металопрокату за питомою вагою - для цього існує спеціальний калькулятор металу.
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
