Удельный вес стали и чугуна

Удельный вес стали и чугуна

Чугун состоит из углерода, железа и некоторых примесей. Это один из главных материалов черной металлургии. Чугун используются при изготовлении предметов быта и коммунального хозяйства, деталей машин и в других отраслях. Его применяют в производстве, ориентируясь и учитывая его свойства и характеристики.

Данная статья как раз и призвана рассказать вам о плотности высокопрочного, жидкого, белого и серого чугуна, его температурах плавления и удельная теплоемкость также будут рассмотрены отдельно.

У чугуна, как и у любого металла, присутствуют следующие свойства: тепловые, физические, механические, гидродинамические, электрические, технологические, химические. Каждые свойства рассмотрим подробнее.

  • Это видео рассказывается о структуре и составе чугунных сплавов и зависимости их свойств от определенного состава:

Теплоемкость

Тепловую емкость чугуна определяют с помощью правила смещения. Когда теплоемкость чугуна достигает температурного периода, начало которого начинается с температуры, значение которой больше фазовых превращений и заканчивается на отметке равной температуры плавления, то теплоемкость чугуна принимает значение 0,18 кал/Го С.

Если значение температуры плавления превышает абсолютное значение, то теплоемкость равна 0,23±0,03 кал/Го С. Если происходит процесс затвердения, то тепловой эффект равняется 55±5 кал. Тепловой эффект зависит от количества перлита, когда происходит перлитное превращение. Обычно он принимает значение 21,5±1,5кал/Г.

За величину объемной теплоемкости принимают произведение удельного веса на удельную теплоемкость. Для твердого чугуна эта величина составляет 1 кал/см3*ºС, для жидкого – 1,5 кал/см3*ºС.

Удельная теплоемкость чугуна равна 540 Дж/кг С.

Удельная теплоемкость чугуна и других металлов в виде таблицы

Удельный вес стали и чугуна

Теплопроводность

В отличие от теплоемкости, теплопроводность не определяется по правилу смещения. Только в случае изменения величины графитизации, на теплопроводность будет влиять состав чугуна.

Температуропроводность

Значение температуропроводности твердого чугуна (при крупных расчетах) может быть принята равной его теплопроводности, а жидкого чугуна – 0, 03 см2*/сек.

О том, какую чугуны имеют температуру плавления, читайте ниже.

Температура плавления

Чугун плавится при температуре 1200ºС. Это значение температуры ниже температуры плавления стали на 300 градусов. При повышенном содержании углерода, этот химический элемент имеет на молекулярном уровне тесную связь с атомами железа.

В процессе плавления чугуна и его кристаллизации углеродная составляющая не может полностью пронизать структурную решетку железа. Вследствие этого материал чугун примеряет на себя свойство хрупкости. Чугун используют для деталей, от которых требуется повышенная прочность. Однако чугун не применяют при изготовлении предметов, на которые будут действовать постоянные динамические нагрузки.

В таблице ниже указана температура плавления чугуна в сравнении с другими металлами.

Температура плавления чугуна и других металлов

Удельный вес стали и чугуна

Физические характеристики

Масса

Вес материала меняется в зависимости от количества связанного углерода и наличия определенного процента пористости. Удельный вес чугуна при температуре плавления может существенно снижаться в зависимости от наличия в чугуне примесей.

Кроме этого линейное расширение металла и структура чугуна меняется в зависимости от состояния каждого показателя. То есть это зависимые величины.

Удельный вес каждого чугуна отличается в зависимости от вида материала. У серого чугуна удельная масса равна 7,1±0,2 г/см3, у белого — 7,5±0,2 г/см3 , у ковкого — 7,3±0,2 г/см3.

О некоторых физических свойствах чугуна поведает видео ниже:

Объем чугуна, проходя через температуру фазовых превращений, достигает увеличения в 30%. Однако, при нагреве в 500ºС, объем увеличивается на 3%. Росту помогают графитообразующие элементы. Тормозят рост объема карбидообразующие составляющие. Та же росту препятствует нанесение на поверхность гальванических покрытий.

Содержание углерода обычно составляет не менее 2,14%. Благодаря углеродной доле чугун имеет отличную твердость. Однако пластичность и ковкость материала на этом фоне страдают.

О том, какова плотность чугуна, расскажем ниже.

Плотность

Плотность описываемого материала, чугуна, равна 7,2 гр/см3. Если сравнивать с чугуном другие металлы и сплавы, то это значение плотности достаточно высокое.

Благодаря хорошему значению плотности чугун широко применяют для литья разнообразных деталей в промышленности. По этому свойству чугун совсем незначительно уступает некоторым сталям.

Механические особенности

Предел прочности

Удельный вес стали и чугунаПредел прочности чугуна при сжатии зависит от структуры самого материала. Составляющие структуры набирают свою прочность вместе с увеличением уровня дисперсности. На предел прочности оказывают сильное влияние количество, величина, распределение и формаграфитных включений. Предел прочности уменьшается на заметную величину, если графитные включения расположены в виде цепочки. Такое расположение уменьшает сплоченность металлической массы.

Предел прочности достигает максимального значения, когда графит принимает сфероидальную форму. Получается такая форма без влияния температуры, но при включении в чугунную массу церия и магния.

  • При повышении температуры плавления до 400ºС, предел прочности не изменяется.
  • Если температура поднимается выше этого значения, то предел прочности уменьшается.
  • Заметим, что при температуре от 100 до 200ºС предел прочности может снижаться на 10-15%.

Пластичность

Пластичность чугуна в большей степени зависит от формы графита, а так же зависят от структуры металлической массы. Если графитные включения имеют сфероидальную форму, то процент удлинения может достигать 30.

  • В обычном чугуне серого вида удлинение достигает только десятой доли.
  • В отожженном чугуне серого вида удлинение равно 1,5%.

Упругость

Упругость зависит от формы графита. Если графитные включения не менялись, а температура повышалась, то упругость остается при том же значении.

Модуль упругости считается условной величиной, так как он имеет относительное значение и прямо зависит от присутствия графитных включений. Модуль упругости снижается, если увеличивается количество графитных включений. Так же модуль упругости возрастает, если форма включений отдалена от глобулярной формы.

Ударная вязкость

Этот показатель отражает динамические свойства материала. Ударная вязкость чугуна повышается:

  • когда форма графитных включений приближена к шаровидной;
  • когда содержание феррита увеличивается;
  • когда уменьшается содержание графита.

Предел выносливости

Предел выносливости чугуна становится больше, когда увеличивается частота нагружений и становится больше предел прочности.

Гидродинамические свойства

Динамическая вязкость

Удельный вес стали и чугуна

На процесс влияет значение температуры. Так вязкость становится меньше при прямопропорциональном отношении двух температур (температура проходящего опыты и начала затвердевания).

Поверхностное натяжение

Это показатель равен 900±100 дин/см2. Значение увеличивается при снижении количества углерода и терпит существенные изменения при наличии неметаллических составляющих.

Токсичность

Из чугуна часто изготавливают посуду. Дело в том, что как материал чугун не обладает токсичностью и прекрасно переносит перепады температур.

Электрические характеристики

Электропроводность чугуна оценивают с помощью закона Курнакова. Электросопротивление некоторых видов приведено ниже:

  • белый чугун — 70±20 Мк·ои·см.
  • серый чугун — 80±40 Мк·ои·см.
  • ковкий чугун — 50±20 Мк·ои·см.

По ослабевающему действию на электросопротивление элементы твердого чугуна можно расположить так: первый – кремний, второй – марганец, третий- хром, четвертый — никель, пятый – кобальт.

Технологические особенности

Жидкотекучесть может быть определенная различными методами. Этот показатель зависит от формы и свойств чугуна.

Жидкотекучесть становится больше, когда:

  • увеличивается перегрев;
  • уменьшается вязкость;
  • становится меньше затвердевание.

Так же жидкотекучесть зависит от теплоты плавления и теплоемкости.

Химические свойства

Сопротивление коррозии материала зависит от внешней среды и его структуры. Если рассматривать чугун со стороны убывающего электродного потенциала, то его составляющие имеют следующее расположение: графит-цементит, фосфидная эвтектика-феррит.

Следует отметить, что разность потенциалов между графитом и ферритом равняется 0,56 В. В случае увеличения дисперсности, сопротивление коррозии становится меньше. При сильном уменьшении дисперсности происходит обратное действие, сопротивление коррозии уменьшается. На сопротивление чугуна так же влияют легирующие элементы.

Удельный вес стали и чугуна

  • Так, марганец тормозит процесс графитизации. Выделение графита приостанавливается, в результате чугун приобретает способность отбеливаться.
  • Сера ухудшает литейные и механические характеристики.
  • Сульфиды в основном образуются в сером чугуне.
  • Фосфор улучшает литейные свойства, увеличивает износостойкость и повышает твердость. Однако на этом фоне чугун все же остается хрупким.
  • Кремний больше всех влияет на структуру материала. В зависимости от количества кремня получаются белый и ферритный чугун.
Читайте также:  Как проверить работоспособность транзистора мультиметром

Для получения определенных характеристик в чугун часто вводят специальные примеси при его изготовлении. Такие материалы получили название легированные чугуны. В зависимости от добавленного элемента чугуны могут называться алюминиевыми, хромистыми, серными. В основном элементы вводят с целю получить износостойкий, жаропрочный, немагнитный и коррозионностойкий материал.

В данном видео будет приведено сравнение свойств чугуна и стали:

Что тяжелее золото или чугун — ТехПорт

Методы экспериментального определения удельных объемов веществ

Применяют различные методы: метод, основанный на взвешивании, метод пикнометра, метод ареометра и другие, в зависимости от агрегатного состояния исследуемого вещества, давления и температуры, а также возможных условий постановки эксперимента.

Испытуемое тело сначала взвешивается в воздухе, вес его пусть будет = g1, а затем погружается в воду. Благодаря потери в весе предмета (по закону Архимеда) чашка весов, к которой подвешено тело, поднимается. Для приведения весов в положение равновесия необходимо положить некоторый груз — g2. Удельный вес тела = g1 : g2

  • Испытуемое тело может иметь любую форму, но должно быть не слишком мало (чтобы по сравнению с его весом можно было пренебречь весом нити, служащей для подвешивания).
  • Пример: Кусок быстрорежущей стали весит g1 = 450 г Добавочный груз вести g2 = 55 г
  • Удельный вес ϒ = g1/g2 = 450/55 = 8,3 г/см 3

Для быстрого ответа на вопрос: «Что тяжелее — золото или серебро?» — достаточно базовых школьных знаний химии. Тяжелее тот элемент, который находится в таблице Менделеева ниже.

Золото заметно ниже и тяжелее. Au: атомный №79 (атомная масса 196,96654). Ag: атомный №47 (атомная масса 107,8682). И судя по атомному весу, желтый металл тяжелее почти в 2 раза.

  Проектирование штампов для горячей штамповки

Характеристики и влияние пробы на вес

Золото и серебро — благородные металлы, ковкие, пластичные, относимые к драгоценным, желтого и серебристо-белого цвета соответственно. Они хорошо подвергаются механической обработке. Au невосприимчив к химическим окислителям, даже самым сильным. Его способна растворить только «царская водка» (смесь кислот).

Установлены и используются отдельные пробы для золота и серебра. Насколько чистый элемент, легко определить по пробе:

  1. Так, для Au применяются пробы 375, 500, 585, 750, 958 (999 — чистое). Чем выше проба, тем плотнее сплав, соответственно, больше вес. Чем меньше благородного металла в сплаве, тем он легче.
  2. У серебра считается наиболее низкосортной проба 720, наивысшей — 960. Сплавы разной пробы отличаются визуально. Чем хуже проба, тем меньше узнаваемого блеска, больше не характерной для чистого Ag желтизны.

Золото и серебро интересны своими драгоценными свойствами. Однако они в первую очередь металлы и обладают качествами, сравнимыми с их «собратьями».

Удельный вес стали и чугуна

Сравнительная таблица золота и серебра с другими Ме, сплавами

Ме/сплав Характеристики
Ат. вес, а.е.м. T плавл., ºС Плотность, г/см3 Твердость по шкале Мооса
Золото 197 1095 19,32 2,5-3
Серебро 107,9 962 10,5 2,5-3
Платина 194,8 1768 21,45 4-4,5
Свинец 207,19 327,4 11,337 1,5
Чугун 11501200 7,1 7,5
Ртуть 200,59 -38,83 13,5 1,5 (твердая)
Медь 63,54 1083 8,96 3
Железо 55,85 1535 7,87 4
Сталь 600-1600 7,85 4-4,5

Ближе всех по совокупности характеристик к золоту и серебру оказывается платина. Тоже относится к благородным металлам, по плотности и атомной массе близка к Au, но более тугоплавка. С Ag платину несколько «роднит» серебристо-белый цвет.

Кроме сплавов — чугуна и стали — представленные металлы относятся к группе переходных. Исключение составляет свинец — он из группы легких Ме. Лишь два металла из перечня встречаются в живых организмах — это железо (кровь) и медь (печень).

Практически всегда для получения чистого вещества его необходимо выделять из окислов или солей, заниматься переработкой руд. И только Au способен «явить себя» в чистом виде, встречаясь в форме самородков или песка. Самый тяжелый из сравниваемых металлов — золото.

Также далее смотрите интересный видеоролик о том, как можно отличить золото и серебро от других металлов.

  Ведущий ролик для гриндера своими руками

Заключение

На сколько Au тяжелее Ag, можно увидеть наглядно, если сравнить килограммовые слитки этих металлов. Они будут занимать очевидно разный объем. Желтый элемент настолько «жестче» по показателям плотности, что его слиток будет по размерам заметно меньше. 1 кг золота — это примерно 50 см3, в то время как серебру потребуется где-то 95 см3.

И наоборот — при одинаковом объеме Au весит гораздо больше. И даже несколько граммов драгоценных металлов в сравнении разительно отличаются по объему. Для этого достаточно сравнить драгоценные ювелирные изделия одного веса.

Уникальные потребительские и промышленные свойства золота и серебра обязаны именно химико-физическим свойствам металлов. Вкупе с эстетическими качествами драгоценные элементы являются самым популярными и желанными приобретениями и вложениями.

Таблица 3. Удельные веса некоторых лакокрасочных материалов

К оглавлению

Масса чугунной трубы и другие технические характеристики

Плотность чугуна (м3 и г, см3) кг/дм3 и г/см3. Удельная плотность чугуна СЧ15 и ВЧ40, жидкого и ковкого твердого, ДМ3 и ЧХ1, ЧХ16 и СЧ18.

Таблица удельного веса чугуна

    Так как, чугун является сложным материалом, рассчитать его удельный вес в полевых условиях самостоятельно не представляется возможным. Эти вычисления проводят в специальных химических лабораториях. Однако, при этом его средний удельный вес известен. Этот параметр составляет: для серого чугуна от 6,6 до 7,8 г/см3, для белого от 7,0 до 7,8 г/см3.

     Для упрощения подсчетов ниже представлена таблица с значениями таких параметров, как вес чугуна, удельный вес чугуна, а также эти значения в зависимости от единиц исчисления.

Удельный вес и вес 1 м3 чугуна в зависимости от единиц измерения

Материал Удельный вес (г/см3) Вес 1 м3 (кг)
Чугун белого типа От 7 до 7,8 От 7000 до 7800
Чугун серого типа От 6,6 до 7,8 От 6600 до 7800

Источник: http://naruservice.com/articles/ves-chuguna

Наименование материала, марка Плотность ρ, кг/м
3
Алюминий 2700
Бериллий 1840
Ванадий 6500-7100
Висмут 9800
Вольфрам 19300
Галлий 5910
Гафний 13090
Германий 5330
Золото 19320
Индий 7360
Иридий 22400
Кадмий 8640
Кобальт 8900
Кремний 2550
Литий 530
Магний 1740
Медь 8940
Молибден 10300
Марганец 7200-7400
Натрий 970
Никель 8900
Олово 7300
Палладий 12000
Платина 21200-21500
Рений 21000
Родий 12480
Ртуть 13600
Рубидий 1520
Рутений 12450
Свинец 11370
Серебро 10500
Талий 11850
Тантал 16600
Теллур 6250
Титан 4500
Хром 7140
Цинк 7130
Цирконий 6530

Это интересно: Пирометры для измерения температуры бесконтактным методом

Источник: http://metallvsegda.ru/metally/tablitsa-plotnosti-metallov-kg-m3-kakova-plotnost-chuguna.html

Калькуляторы по физике

Решение задач по физике, подготовка к ЭГЕ и ГИА, механика термодинамика и др.

Калькуляторы по физике

Источник: http://calc.ru/624.html

Наименование материала, марка Плотность ρ, кг/м
3
Сталь 10 ГОСТ 1050-88 7856
Сталь 20 ГОСТ 1050-88 7859
Сталь 40 ГОСТ 1050-88 7850
Сталь 60 ГОСТ 1050-88 7800
С235-С375 ГОСТ 27772-88 7850
Ст3пс ГОСТ 380-2005 7850
Чугун ковкий КЧ 70-2 ГОСТ 1215-79 7000
Чугун высокопрочный ВЧ35 ГОСТ 7293-85 7200
Чугун серый СЧ10 ГОСТ 1412-85 6800
Чугун серый СЧ20 ГОСТ 1412-85 7100
Чугун серый СЧ30 ГОСТ 1412-85 7300

Источник: http://metallvsegda.ru/metally/tablitsa-plotnosti-metallov-kg-m3-kakova-plotnost-chuguna.html

Физика 7,8,9,10,11 класс, ЕГЭ, ГИА

Основная информация по курсу физики для обучения и подготовки в экзаменам, ГВЭ, ЕГЭ, ОГЭ, ГИА
Физика 7,8,9,10,11 класс, ЕГЭ, ГИА
Читайте также:  Прибор для проверки тиристоров своими руками
Источник: http://calc.ru/624.html

Маркировка

Металлургические комбинаты производят несколько марок этого материала. Его маркировку осуществляют следующим образом. Две буквы в начале аббревиатуры обозначают тип чугуна, маркировка серого чугуна начинается с СЧ, цифры, которые расположены после букв, говорят о пределе прочности во время растяжения
Принята следующая классификация серого чугуна:

  1. СЧ10 — ферритный;
  2. СЧ15, СЧ18, СЧ20 — ферритно-перлитные чугуны;
  3. начиная с СЧ25 — перлитные чугуны.

Источник: http://SevenTools.ru/faq/legirovannyj-chugun-primenenie.html

Характеристики чугунных радиаторов отопления: сколько весит одна секция, размер, плюсы и минусы

Удельный вес стали и чугуна
Несмотря на то, что развитие производства отопительных приборов не стоит на месте, люди всё так же продолжают пользоваться чугунными моделями, несмотря на их некоторые недостатки. И всё благодаря тому, что изделия из чугуна обладают рядом несомненных положительных качеств.
Источник: http://elton-zoloto.ru/metally-i-splavy/skolko-vesit-1-kub-chuguna.html

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.
Источник: http://naruservice.com/articles/ves-chuguna

Свойства и характеристики

Плотность чугуна колеблется в пределах от 6800 до 7200 г/см 2. Из-за присутствия графита она значительно меньше, чем плотность стали — примерно на 8—10%. Плотность также зависит от содержания магния, кремния и углерода.
Модификаторы могут значительно увеличить плотность, которая повышает антикоррозионную стойкость материала. Эта особенность учитывается при изготовлении канализационных труб, крышек люков и пр.
Удельный вес чугуна во многом зависит от способа выплавки и применяемых модификаторов. Даже в изделии (болванке) показатели удельного веса в верхней и нижней её части разнятся на несколько процентов. Немаловажно содержание графита и условия первичной кристаллизации металла. Среднее значение варьируется в пределах от 7,1 до 7,5 г/см 2.
Другие характеристики, такие как масса чугуна в изделии, пластичность зависят от технологии производства. Неизменной остаётся теплопроводность — 1200 градусов Цельсия.

Интересные факты о чугуне

Интересная информация о чугуне заключается в следующем:

  • Не встречается в природе, это сплав.
  • Впервые получен китайцами.
  • В обороте, некоторое время ходили чугунные монеты.
  • В Россию, технология производства, попала через мастеров Золотой Орды.
  • Англичане построили чугунный мост в XVIII веке.
  • Главный мировой производитель — КНР.
  • Предметы домашнего обихода (сковороды, кастрюли, утюги) с незначительными изменениями используются многие столетия.

Актуальность чугуна

Со времени получения первого железоуглеродистого сплава прошло не менее полутора тысяч лет. Казалось бы, новейшие технологии научно-технического прогресса должны были полностью вытеснить его. Но нет.
Простой и надёжный, чугун и сейчас незаменим во многих сферах деятельности человека. И в отдельных случаях его предпочитают новым, более «продвинутым» материалам.
Чугунная ванна может быть показателем хорошего материального положения у представителя среднего класса. Кованая ограда особняка характеризует хозяина не только, как богача, но и как человека с определённым художественным вкусом. А знаменитое каслинское литье ставится искусствоведами в один ряд с лучшими образцами художественного ваяния.
Источник: http://NpfGeoProm.ru/materialy/plotnost-chuguna.html

Плотность твердых веществ

Плотность твердых веществ, определение плотности твердого вещества и твердого тела,таблица плотности твердых веществ.
Плотность твердых веществ.

Источник: http://calc.ru/624.html

Когда необходимо знать, сколько весит трубные стройматериалы

Расчет веса необходим:

  • – для определения объема покупки (трубные стройматериалы продаются не метрами, а тоннами);
  • – для определения грузоподъемности автомобиля или стоимости перевозки;
  • – для определения грузоподъемности крана или погрузчика;
  • – для расчета трудозатрат на одну смену;
  • – для расчета количества соединительных и крепежных элементов, подвесов, опор (они должны выдерживать массу транспортируемой среды и массу трубопровода).

Если вес канализационной чугунной трубы определить неверно, то при перевозде может случиться авария, во время поднятия на высоту могут разорваться тросы или стропы, перевернуться погрузчик или кран, во время эксплуатации могут изкривиться опоры и балки, оборваться подвески.

Источник: http://elton-zoloto.ru/metally-i-splavy/skolko-vesit-1-kub-chuguna.html

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

Таблицы плотности металлов и сплавов

Наименование материала, марка Плотность ρ, кг/м3
Алюминий 2700
Бериллий 1840
Ванадий 6500-7100
Висмут 9800
Вольфрам 19300
Галлий 5910
Гафний 13090
Германий 5330
Золото 19320
Индий 7360
Иридий 22400
Кадмий 8640
Кобальт 8900
Кремний 2550
Литий 530
Магний 1740
Медь 8940
Молибден 10300
Марганец 7200-7400
Натрий 970
Никель 8900
Олово 7300
Палладий 12000
Платина 21200-21500
Рений 21000
Родий 12480
Ртуть 13600
Рубидий 1520
Рутений 12450
Свинец 11370
Серебро 10500
Талий 11850
Тантал 16600
Теллур 6250
Титан 4500
Хром 7140
Цинк 7130
Цирконий 6530

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:

  • Все металлы разделены на несколько групп.
  • Для каждого материала указывается наименование, а также ГОСТ.
  • В зависимости от температуры плавления указывается значение плотности.
  • 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.

Плотность черных металлов

Наименование материала, марка Плотность ρ, кг/м3
Сталь 10 ГОСТ 1050-88 7856
Сталь 20 ГОСТ 1050-88 7859
Сталь 40 ГОСТ 1050-88 7850
Сталь 60 ГОСТ 1050-88 7800
С235-С375 ГОСТ 27772-88 7850
Ст3пс ГОСТ 380-2005 7850
Чугун ковкий КЧ 70-2 ГОСТ 1215-79 7000
Чугун высокопрочный ВЧ35 ГОСТ 7293-85 7200
Чугун серый СЧ10 ГОСТ 1412-85 6800
Чугун серый СЧ20 ГОСТ 1412-85 7100
Чугун серый СЧ30 ГОСТ 1412-85 7300

Таблица удельного веса чугуна

Так как, чугун является сложным материалом, рассчитать его удельный вес в полевых условиях самостоятельно не представляется возможным. Эти вычисления проводят в специальных химических лабораториях. Однако, при этом его средний удельный вес известен. Этот параметр составляет: для серого чугуна от 6,6 до 7,8 г/см3, для белого от 7,0 до 7,8 г/см3.

  Неорганические полимеры: примеры и области применения

Для упрощения подсчетов ниже представлена таблица с значениями таких параметров, как вес чугуна, удельный вес чугуна, а также эти значения в зависимости от единиц исчисления. Удельный вес и вес 1 м3 чугуна в зависимости от единиц измерения

Материал Удельный вес (г/см3) Вес 1 м3 (кг)
Чугун белого типа От 7 до 7,8 От 7000 до 7800
Чугун серого типа От 6,6 до 7,8 От 6600 до 7800

Плотность нержавеющих сталей

Наименование материала, марка Плотность ρ, кг/м3
04Х18Н10 7900
08Х13 7700
08Х17Т 7700
08Х20Н14С2 7700
08Х18Н10 7900
08Х18Н10Т 7900
08Х18Н12Т 7950
08Х17Н15М3Т 8100
08Х22Н6Т 7600
08Х18Н12Б 7900
10Х17Н13М2Т 8000
10Х23Н18 7950
12Х13 7700
12Х17 7700
12Х18Н10Т 7900
12Х18Н12Т 7900
12Х18Н9 7900
15Х25Т 7600
Читайте также:  Подача на зуб при фрезеровании таблица

Определение и характеристика плотности

Плотность — физическая величина, определяющая соотношение массы к объему. Подобным физико-механическим показателем характеризуются практически все материалы. Стоит учитывать, что соответствующий показатель плотности алюминия, меди и чугуна существенно отличаются.

Рассматриваемое физико-механическое качество определяет:

  • Некоторые физико-механические свойства. В большинстве случаев повышение плотности связано с уменьшением зернистости структуры. Чем меньше расстояние между отдельными частицами, тем более прочная образуется связь между ними, повышается твердость и снижается пластичность.
  • С уменьшением расстояния между частицами увеличивается их количество и вес материала. Поэтому при создании автомобилей, самолетов и другой техники выбирается материал, который обладает легкостью и достаточной прочностью. Например, плотность алюминия кг м3 составляет около 2 700, в то время как плотность металла кг м3 более, чем в два раза больше.

Существуют специальные таблицы плотности металлов, в которых указывается рассматриваемый показатель для стали и цветных сплавов, а также чугуна.

Плотность сплавов цветных металлов

Наименование материала, марка Плотность ρ, кг/м3
АЛ1 2750
АЛ2 2650
АЛ3 2700
АЛ4 2650
АЛ5 2680
АЛ7 2800
АЛ8 2550
АЛ9 (АК7ч) 2660
АЛ11 (АК7Ц9) 2940
АЛ13 (АМг5К) 2600
АЛ19 (АМ5) 2780
АЛ21 2830
АЛ22 (АМг11) 2500
АЛ24 (АЦ4Мг) 2740
АЛ25 2720
Б88 7350
Б83 7380
Б83С 7400
БН 9500
Б16 9290
БС6 10050
БрАмц9-2Л 7600
БрАЖ9-4Л 7600
БрАМЖ10-4-4Л 7600
БрС30 9400
БрА5 8200
БрА7 7800
БрАмц9-2 7600
БрАЖ9-4 7600
БрАЖМц10-3-1,5 7500
БрАЖН10-4-4 7500
БрБ2 8200
БрБНТ1,7 8200
БрБНТ1,9 8200
БрКМц3-1 8400
БрКН1-3 8600
БрМц5 8600
БрОФ8-0,3 8600
БрОФ7-0,2 8600
БрОФ6,5-0,4 8700
БрОФ6,5-0,15 8800
БрОФ4-0,25 8900
БрОЦ4-3 8800
БрОЦС4-4-2,5 8900
БрОЦС4-4-4 9100
БрО3Ц7С5Н1 8840
БрО3Ц12С5 8690
БрО5Ц5С5 8840
БрО4Ц4С17 9000
БрО4Ц7С5 8700
БрБ2 8200
БрБНТ1,9 8200
БрБНТ1,7 8200
ЛЦ16К4 8300
ЛЦ14К3С3 8600
ЛЦ23А6Ж3Мц2 8500
ЛЦ30А3 8500
ЛЦ38Мц2С2 8500
ЛЦ40С 8500
ЛС40д 8500
ЛЦ37Мц2С2К 8500
ЛЦ40Мц3Ж 8500
Л96 8850
Л90 8780
Л85 8750
Л80 8660
Л70 8610
Л68 8600
Л63 8440
Л60 8400
ЛА77-2 8600
ЛАЖ60-1-1 8200
ЛАН59-3-2 8400
ЛЖМц59-1-1 8500
ЛН65-5 8600
ЛМц58-2 8400
ЛМцА57-3-1 8100
Л60, Л63 8400
ЛС59-1 8450
ЛЖС58-1-1 8450
ЛС63-3, ЛМц58-2 8500
ЛЖМц59-1-1 8500
ЛАЖ60-1-1 8200
Мл3 1780
Мл4 1830
Мл5 1810
Мл6 1760
Мл10 1780
Мл11 1800
Мл12 1810
МА1 1760
МА2 1780
МА2-1 1790
МА5 1820
МА8 1780
МА14 1800
Копель МНМц43-0,5 8900
Константан МНМц40-1,5 8900
Мельхиор МнЖМц30-1-1 8900
Сплав МНЖ5-1 8700
Мельхиор МН19 8900
Сплав ТБ МН16 9020
Нейзильбер МНЦ15-20 8700
Куниаль А МНА13-3 8500
Куниаль Б МНА6-1,5 8700
Манганин МНМц3-12 8400
НК 0,2 8900
НМц2,5 8900
НМц5 8800
Алюмель НМцАК2-2-1 8500
Хромель Т НХ9,5 8700
Монель НМЖМц28-2,5-1,5 8800
ЦАМ 9-1,5Л 6200
ЦАМ 9-1,5 6200
ЦАМ 10-5Л 6300
ЦАМ 10-5 6300

Химический состав

Этот металл представляет собой сплав железа и углерода, который содержит небольшое количество примесей. Процентное содержание железа достигает уровня более 90%. А также присутствуют кремний, фосфор, марганец и сера. Углерода — не менее 2,14%. Он определяет свойства всего соединения.

Роль углерода

Прежде всего углерод даёт твёрдость. Именно углерод формирует прочностные характеристики сплаву, который является отличным материалом для литейного производства. Но он же снижает пластичность и ковкость.

Поэтому твёрдый, но хрупкий металл имеет ограниченную область применения. В основном это металлургия, машиностроение, автомобилестроение, производство тяжёлой специальной техники, коммунальное хозяйство и промышленный дизайн.

В составе чугуна углерод присутствовать в разных формах: как цементит (Fe 3 C), или графит (пластинчатый, сферического, хлопьевидный). Графит в значительной степени определяет свойства этого материала, который в настоящее время подразделяется на следующие виды:

  1. Серый.
  2. Высокопрочный.
  3. Ковкий.
  4. Белый.
  5. Половинчатый.

Влияние примесей на характеристики металла

Промышленный чугун содержит примеси. Эти примеси сильно сказываются на свойствах, характеристиках и структуре чугуна.

  • Так, марганец тормозит процесс графитизации. Выделение графита приостанавливается, в результате чугун приобретает способность отбеливаться.
  • Сера ухудшает литейные и механические характеристики.
  • Сульфиды в основном образуются в сером чугуне.
  • Фосфор улучшает литейные свойства, увеличивает износостойкость и повышает твердость. Однако на этом фоне чугун все же остается хрупким.
  • Кремний больше всех влияет на структуру материала. В зависимости от количества кремня получаются белый и ферритный чугун.

Для получения определенных характеристик в чугун часто вводят специальные примеси при его изготовлении. Такие материалы получили название легированные чугуны. В зависимости от добавленного элемента чугуны могут называться алюминиевыми, хромистыми, серными. В основном элементы вводят с целю получить износостойкий, жаропрочный, немагнитный и коррозионностойкий материал.

В данном видео будет приведено сравнение свойств чугуна и стали:

Тепловые свойства чугуна

У чугуна, как и у любого металла, присутствуют следующие свойства: тепловые, физические, механические, гидродинамические, электрические, технологические, химические. Каждые свойства рассмотрим подробнее.

Это видео рассказывается о структуре и составе чугунных сплавов и зависимости их свойств от определенного состава:

Теплоемкость

Тепловую емкость чугуна определяют с помощью правила смещения. Когда теплоемкость чугуна достигает температурного периода, начало которого начинается с температуры, значение которой больше фазовых превращений и заканчивается на отметке равной температуры плавления, то теплоемкость чугуна принимает значение 0,18 кал/Го С.

Если значение температуры плавления превышает абсолютное значение, то теплоемкость равна 0,23±0,03 кал/Го С. Если происходит процесс затвердения, то тепловой эффект равняется 55±5 кал. Тепловой эффект зависит от количества перлита, когда происходит перлитное превращение. Обычно он принимает значение 21,5±1,5кал/Г.

  Силикон. Виды и применение. Свойства и особенности. Плюсы

За величину объемной теплоемкости принимают произведение удельного веса на удельную теплоемкость. Для твердого чугуна эта величина составляет 1 кал/см 3 *ºС, для жидкого – 1,5 кал/см 3 *ºС.

Удельная теплоемкость чугуна и других металлов в виде таблицы

Теплопроводность

В отличие от теплоемкости, теплопроводность не определяется по правилу смещения. Только в случае изменения величины графитизации, на теплопроводность будет влиять состав чугуна.

Температуропроводность

Значение температуропроводности твердого чугуна (при крупных расчетах) может быть принята равной его теплопроводности, а жидкого чугуна – 0, 03 см 2* /сек.

О том, какую чугуны имеют температуру плавления, читайте ниже.

Температура плавления

Чугун плавится при температуре 1200ºС. Это значение температуры ниже температуры плавления стали на 300 градусов. При повышенном содержании углерода, этот химический элемент имеет на молекулярном уровне тесную связь с атомами железа.

В процессе плавления чугуна и его кристаллизации углеродная составляющая не может полностью пронизать структурную решетку железа. Вследствие этого материал чугун примеряет на себя свойство хрупкости. Чугун используют для деталей, от которых требуется повышенная прочность. Однако чугун не применяют при изготовлении предметов, на которые будут действовать постоянные динамические нагрузки.

В таблице ниже указана температура плавления чугуна в сравнении с другими металлами.

Температура плавления чугуна и других металлов

Распространение и применение чугуна

Чугун стал обширно применяться много лет назад. Это связано с тем, что материал довольно прост в производстве и обладает довольно привлекательными эксплуатационными качествами. Выделяют следующие разновидности этого материала:

  1. Высокопрочный: применяется при производстве изделий, которые должны обладать повышенной прочностью. Получается подобная структура за счет добавления в состав примеси магния. Отличается высокой устойчивостью к изгибу и другому воздействию, не связанному с переменными нагрузками.
  2. Ковкий чугун: обладает структурой, которая легко поддается ковке за счет высокой пластичности. Процесс производства предусматривает выполнения отжига.
  3. Половинчатый: обладает неоднородной структурой, которая во многом и определяет основные механические качества материала.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector