Удельный вес листа нержавеющей стали. Плотность нержавеющей стали – отечественные марки и стандарт AISI

Нержавеющая сталь представляет собой легированную сталь, устойчивую к коррозии в агрессивной среде и атмосфере. Данный тип стали делиться на три группы: коррозионностойкие, жаропрочные и жаростойкие. Эти группы специально разделены для решения определенных задач.

Так, коррозионностойкие стали применяются там, где необходима высокая стойкость материалов к коррозии, как в бытовых условиях, так и в промышленных работах. Жаростойкие стали применяются в ситуациях, когда необходима хорошая устойчивость материала к коррозии под воздействием высоких температур, например, на химических заводах. Жаропрочные стали — там, где необходима высокая прочность к механическому воздействию при высоких температурах.

При работе с нержавеющей сталью крайне важно знать показатель качества. Помочь определиться с этим параметром поможет такая характеристика, как удельный вес нержавеющей стали.

Плотность нержавеющей стали

Нержавеющая сталь — это тот же самый сплав железа и углерода, но с добавлением легирующих элементов. В зависимости от того, что туда было добавлено изменяются характеристики металла, в том числе и плотность.
Если говорить в целом, то плотность нержавеющей стали колеблется от 7701—7900 кг/м³ , более подробная информация представлена в таблицах ниже.

Как рассчитывается плотность?

Для этого достаточно умножить ширину на высоту и на толщину. Полученное число множим на 7,85 (теоретический, удельный вес)

Имеет высокую коррозионную стойкость, жаропрочна. Повсеместно используется в промышленности. Отлично калится: при температуре 1030 — 1100 oC (охлаждать в воде). Ковать можно при 1200°С. Имеет предел выносливости σ-1=279 МПа, n=107

Плотность нержавеющей стали 12Х18Н10Т равна 7900 или, говоря по другому: 7,9 · 10³ кг/м³.

Отлично “варится”, имеет высокую пластичность и стойкость к коррозии. Из неё делают раковины и прочее оборудование для общепита. Благодаря жаропрочности часто применяется в строительстве и для создания различных резервуаров. Сопротивляемость кислотам.

Видео, рассказывающее об этапах производства.

Источник статьи: https://the-pipe.ru/plotnost-nerzhaveyushhej-stali

Листовой материал

Следует также учитывать, что к нержавеющей стали относят большую группу марок этого металла. Наиболее распространенными являются марки: 12х18Н10Т, 08х18Н10, а также 12х18н12Т. Популярны и зарубежные аналоги, среди них Aisi 321, Aisi 304 и Aisi 430. Все эти марки характеризуются высокой степенью сопротивляемости коррозии, легкостью обработки, высокой прочностью.

Материал может быть тонколистовым или толстолистовым в зависимости от типа проката. Тонколистовыми являются изделия, имеющие толщину 0,5-5 мм. Для толстолистовых – это число равно 5-50 мм.

Самыми распространенными размерами листов являются 1000х2000 мм, 1250х2500 мм, 1500х3000 мм. Вес нержавеющей стали листовой рассчитать несколько проще, чем массу трубы.

Чтобы рассчитать вес листа нержавеющей стали, необходимо перемножить значение высоты, толщины и ширины. В общем виде необходимое количество материала можно рассчитать путем умножения массы одного листа на требуемое число листов.

Например, вес нержавеющей стали 12х18н10т для листа размером 0,5х1000х2000 мм будет составлять около 8 кг. А лист того же размера, но с толщиной в 1 мм будет весить уже 16 кг.

Для определения массы листов можно воспользоваться специальными теоретическими таблицами или калькулятором.

Перила и ограждения

Нержавеющая сталь благодаря своим свойствам и привлекательному внешнему виду весьма часто используется для создания лестничных перил и ограждений. Нередко изделия из этого металла применяются дизайнерами и архитекторами как элементы декора. Знать вес конструкций необходимо при транспортировке изделий, чтобы рассчитать предполагаемую нагрузку на основу перил. Зная вышеприведенные формулы, процесс подсчета значительно упрощается.

Например, средняя масса ограждений или лестничных перил будет составлять приблизительно 5-6 кг. Если предполагается наличие стеклянного полотна в конструкции ограждений, масса будет превышать 20 кг. Планируя транспортировку деталей, следует учитывать не только, сколько они будут весить, но и длину изделий. На фото можно увидеть примеры использования этого металла.

В нынешнее время продажа труб осуществляется не метражом, а тоннами. Но как же все-таки рассчитать нужное количество труб с необходимым диаметром? Об этом мы расскажем вам в этой статье, которую дочитав до конца, все сразу станет понятно.

Размеры труб указаны а ГОСТе

• Удельную плотность тех или иных марок стальных заготовок;
• Диаметры изделий;
• Толщину стенки;
• Погонные метры.

Удельный вес нержавеющей стали, вес 1 м3 нержавеющей стали, плотность пластика и таблица значений

Нержавеющая сталь представляет собой легированную сталь, устойчивую к коррозии в агрессивной среде и атмосфере. Данный тип стали делиться на три группы: коррозионностойкие, жаропрочные и жаростойкие. Эти группы специально разделены для решения определенных задач.

Так, коррозионностойкие стали применяются там, где необходима высокая стойкость материалов к коррозии, как в бытовых условиях, так и в промышленных работах. Жаростойкие стали применяются в ситуациях, когда необходима хорошая устойчивость материала к коррозии под воздействием высоких температур, например, на химических заводах. Жаропрочные стали – там, где необходима высокая прочность к механическому воздействию при высоких температурах.

При работе с нержавеющей сталью крайне важно знать показатель качества. Помочь определиться с этим параметром поможет такая характеристика, как удельный вес нержавеющей стали.

Механические

Для аустенитной нержавейки AISI 304 технические характеристики выглядят так:

· пластичность – относительное удлинение 40%;

· прочность – сопротивление на разрыв 515 МПа, усталостная 240 Н/мм2;

· вязкость – предел текучести 205 МПа;

· твердость – 170 единиц по Бриннелю;

· упругость марки AISI 304 – модуль упругости 193 ГПа.

Сталь достаточно мягкая, 8 мм пруток длиной 30 см можно согнуть руками. При токарной обработке стружка снимается легко, с низкими трудозатратами и энергопотреблением. Профиль резьбы ровный, без задиров и рваных краев. Однако резьбовые соединения AISI 304 чаще всего одноразовые – при высоком усилии затяжки профиль резьбы деформируется.

Таблица удельного веса нержавеющей стали

Ниже представлена таблица значений, которая поможет провести все необходимые расчеты при работе с нержавеющей сталью в том числе и вес нержавеющей стали.

Удельный вес и вес 1 м3 нержавеющей стали в зависимости от единиц измерения

Расчеты удельного веса

Для того чтобы провести все необходимые расчеты, необходимо определиться с самым понятием этой характеристики. Итак, удельным весом называют соотношение веса к объему искомого материала или вещества. Расчеты проводятся по следующей формуле: y=p*g, где y – удельный вес, p – плотность, g – ускорение свободного падения, которое в обычных случаях является константой и равняется 9,81 м/с*с. Измеряется результат в Ньютонах, поделенных на кубический метр (Н/м3). Для перевода в систему СИ, результат умножают на 0,102.

Плотностью называют значение массы необходимого материала или вещества, измеряемое в килограммах, которое помещается в кубическом метре. Является очень неоднозначной величиной, которая зависит от множества факторов. Например, температуры. Итак, плотность нержавеющей стали составляет 7950 кг/м3.

Источник статьи: https://naruservice.com/articles/udelnii-ves-nerjaveushei-stali

Рассчитываем массу трубы

• длину;
• диаметр;
• толщину;
• удельный вес.

С помощью таблиц можно подобрать необходимое соотношение длины и диаметра трубы. А рассчитать массу изделия можно, перемножив его объем на плотность. Соответственно, для расчета объема требуется перемножить значение, равное толщине стенок на площадь поверхности. При этом площадь определяется как произведение числа «пи», длины трубы и ее диаметра.

Например, если нужно определить, сколько весит стальная труба марки 12х18н10т, длина которой составляет 10м, диаметр 10 см, а толщина стенки 1 мм, порядок расчетов будет следующим:

• значение удельной плотности 7900 перемножается на диаметр: 7900*0,1=790;
• умножаем на длину и толщину стенки: 790*10*0,001=7,9;
• перемножаем на постоянное значение «пи»: 7,9*3,14=24,81 (кг).

Однако, данные расчеты могут быть не очень точными. Это определяется круглой поверхностью трубы.

Можно также воспользоваться другой формулой, она является более упрощенным вариантом и применяется для расчета погонного метра изделия.

Чтобы определить массу, нужно вычесть из значения, определяющего диаметр изделия, толщину стенки. Поле чего полученное значение умножается на толщину стенки и на значение 0,025. В общем виде формула имеет следующий вид:

1 п. м.= (Д-Т)*Т*0,025

Тогда погонный метр этой же трубы будет весить 2,475 кг. Несмотря на то, что разница в полученных числах является незначительной, следует приобретать немного больше материала, чем было рассчитано, с учетом расходов на обрезку и обработку.

Плотность стали различных типов и марок: температурная зависимость плотности

Представлены таблицы плотности стали различных типов и марок. В первой таблице указана плотность стали по типам и примеры некоторых марок стали для каждого типа. Дана плотность углеродистых, легированных и низколегированных сталей, штамповых, валковых, быстрорежущих, указана плотность нержавеющей стали и т.д.
Во второй таблице содержаться сводные данные по плотности распространенных марок стали (около 200 наименований) в зависимости от температуры. Следующие таблицы позволяют определить плотность углеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей с особыми свойствами при температуре от 0 до 1100°С.

Толщина листового проката из коррозионностойких и жаропрочных марок стали

Листовой прокат из нержавеющей стали бывает тонколистовым и толстолистовым.

Тонколистовой прокат

из легированных марок стали изготавливается в соответствии с техническими условиями по ГOCT 5582-75. Стандартный ряд толщин тонколистовой стали:

• горячекатаная от 1,5 до 3,9 мм с шагом 0,1; 0,2; 0,3 мм;
• холоднокатаная от 0,5 до 3,9 мм с шагом 0,05; 0,1; 0,2; 0,3 мм.

Толстолистовой нержавеющий прокат

изготавливается согласно техническим условиям по ГOCT — 7350-77. Стандартный ряд толщин толстолистовой легированной стали:

• горячекатаная от 4 до 50 мм с шагом 0,5; 1; 2; 3 мм;
• холоднокатаная от 4 до 5 мм с шагом 0,2 и 0,3 мм.

Плотность стали различных типов

Приведена таблица значений плотности распространенных типов стали при комнатной температуре. Плотность стали существенно зависит от типа, который определяется ее химическим составом и назначением.

К легким сталям с не высокой плотностью можно отнести некоторые легированные, жаростойкие и нержавеющие стали. Минимальная плотность распространенных марок таких сталей составляет величину 7640-7670 кг/м 3 .

Присутствие в стали большого количества никеля делает ее плотность выше. Например, плотность сплавов на никелевой основе может достигать значения 8500 кг/м 3 . Наиболее тяжелой является быстрорежущая инструментальная сталь. Она содержит в своем составе такие тяжелые металлы, как вольфрам и молибден. Плотность такой стали изменяется в диапазоне от 8000 до 8800 кг/м 3 .

Плотность стали по типам

Применение

Как уже было отмечено, область применения материала довольно широка. При использовании качественной стали 45 могут изготавливаться различные заготовки. Металл поставляется на производственные линии в виде сортового и фасонного проката.

Применение стали 45 следующие:

1. Изготовление изделий, представленных телами вращениями. При создании различных конструкций довольно часто применяются валы, которые могут иметь несколько ступеней и канавки. При этом диаметральный размер может варьировать в большом диапазоне.
2. Шпиндели и кулачки, а также шестерни. Довольно сложным в изготовлении изделием можно назвать шестерни. Они получаются при процессе фрезерования круглых заготовок. На структуру может оказываться серьезное механическое воздействие. Именно поэтому часто проводится различная термическая обработка, к примеру, закалка или отпуск. Кулачки и другие подобные изделия также характеризуются тем, что на них оказывается серьезное механическое воздействие.
3. Крепежные изделия получили весьма широкое распространение. Они применяются для соединения различных изделий или их фиксации. К крепежным изделиям предъявляются высокие требования. К примеру, поверхность должна выдерживать существенное механическое воздействие или нагрузка, которая оказывается в поперечном направлении.
4. Пластинки и листовой материал. Довольно широкое распространение получил листовой металл. Он применяется при изготовлении различных изделий, а также обшивки несущих конструкций. Стоит учитывать, что сегодня листовой материал часто применяется при штамповке и другой обработке давлением.

Применение стали 45

Термическая обработка позволяет существенно расширить область применения металла. К примеру, проводится закалка и нормализация поверхности. Для существенного изменения эксплуатационных качеств проводится легирование состава различными химическими элементами, к примеру, хромом. Повышение концентрации хрома приводит к тому, что металл становится коррозионностойким.

Рассматривая аналоги отметим, что есть достаточно большое количество сплавов, которые характеризуются сходными качествами. К примеру, в США и Германии применяются собственные стандарты маркировки при создании сплавов, которые схожи со Сталь 45. К примеру, 1044 и 1045, 1.0503 и 1.1191. Выпуск аналогов проводится и во многих других странах. Что касается металлов со схожими эксплуатационными качествами, то к ним относятся сталь 50 и сталь 50Г, а также сталь 40Х, которая легируется при применении хрома.

Аналог Ст 45 — сталь 1.0503

В заключение отметим, что изделия из стали 45 обладают весьма привлекательными эксплуатационными качествами и при этом обходится недорого. Именно поэтому она применяется в машиностроительной отрасли в качестве основного металла. Структура характеризуется высокой обрабатываемостью резанием. Поэтому заготовки подвергают точению и фрезерованию.

Плотность стали распространенных марок при различных температурах

В таблице представлены значения плотности стали распространенных марок в зависимости от температуры. Следует отметить, что плотность стали при изменении ее температуры меняется слабо. Плотность различных марок стали в размерности кг/м 3 приведена в таблице при температуре от 20 до 900°С.

При нагревании стали она увеличивается в объеме, и ее плотность становится меньше. Например, плотность нержавеющей стали 12Х18Н9 при 20°С равна 7900 кг/м 3 или 7,9 г/см 3 , а при температуре 900°С плотность этой стали уменьшается и становиться равной 7510 кг/м 3 или 7,51 г/см 3 .

Из представленных в таблице сталей можно выделить наиболее легкую сталь с минимальной плотностью. Такой сталью является нержавеющая жаропрочная сталь15Х25Т (Х25Т, ЭИ439), плотность которой при комнатной температуре равна 7600 кг/м 3 или 7,6 г/см 3 . Наиболее тяжелой является инструментальная сталь Р18 с плотностью 8800 кг/м 3 (8,8 г/см 3 ) при комнатной температуре (20°С).

Средняя плотность конструкционной стали при комнатной температуре составляет величину 7700…7900 кг/м 3 . К примеру, плотность стали 20 имеет величину 7856 кг/м 3 при температуре 20°С. Значение плотности стали в общем случае довольно близко к плотности железа поскольку этот металл является основой этого сплава.

Таблица значений плотности стали по маркам

Хромоникелевые стали и сплавы с содержанием никеля более 20%

Хромоникелевые стали с содержанием никеля более 20% имеют температурный коэффициент линейного расширения до 19,8·10-6 град-1 (сплав ХН46Б). Сталью такого типа с наименьшим значением ТКЛР является 04ХН40МДТЮ, ее средний коэффициент линейного расширения при температуре до 100°С равен 8,2·10-6 град-1.
Коэффициенты линейного расширения хромоникелевой стали с содержанием никеля более 20%

Плотность углеродистых сталей

Плотность углеродистой стали при комнатной температуре находится в диапазоне от 7,83 до 7,87 г/см 3 . В таблице представлены значения плотности следующих углеродистых сталей: сталь 08КП, сталь 08, сталь 20, сталь 40, сталь У8, сталь У12.

Значения плотности в таблице указаны в зависимости от температуры — в интервале от 0 до 1100°С. При нагревании стали она становиться менее плотной. Например, плотность стали 20 равна 7859 кг/м 3 при температуре 15°С, а при нагревании до температуры 1100°С, плотность этой стали уменьшиться до величины 7496 кг/м 3 .

Примечание: Плотность углеродистых сталей в таблице выражена в размерности кг/м 3 .

Плотность низколегированных сталей

Представлены значения плотности следующих низколегированных сталей: сталь 15М, 12МХ, 15ХМ, 15ХФ, 30Х, 30Н3, 30ХН3, 12Х5СМА, Х6М, 30Г2, 50С2Г. Средняя плотность низколегированных сталей имеет величину от 7725 до 7855 кг/м 3 при температуре 20°С. Данные в таблице приведены в зависимости от температуры — в интервале от 0 до 1000°С. Размерность плотности в таблице кг/м 3 .

Плотность высоколегированных сталей с особыми свойствами

Представлены значения плотности следующих марок высоколегированных сталей: сталь Г13, Г20Х12Ф, Х21Х15Т, Р18. Значения плотности стали в таблице указаны в зависимости от температуры — в интервале от 0 до 1100°С. Размерность плотности — кг/м 3 . Дополнительно вы можете ознакомиться с таблицей плотности веществ.

1. Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
2. Марочник сталей и сплавов. 2-е изд., доп. и испр. А. С. Зубченко, М. М. Колосков и др. Под общей ред. А. С. Зубченко — М.: Машиностроение, 2003. 784 с.: илл.

Источник статьи: https://thermalinfo.ru/svojstva-materialov/metally-i-splavy/plotnost-stali-temperaturnaya-zavisimost