Gustoća čelika u kg / m3. Ugljični i legirani čelici

Čelik je najčešći metalni materijal u industriji, na temelju kojeg se izrađuju konstrukcije i alati s određenim svojstvima. Ovisno o namjeni ovog materijala, mijenjaju se mnoga njegova fizička svojstva, uključujući gustoću. U ovom ćemo članku razmotriti kolika je gustoća čelika u kg / m3.

Što je čelik i što je to?

Prije što donijeti tablice gustoća čelika u kg / m3, upoznajmo se sa samim materijalom. Čelik u metalurgiji je legura željeza i ugljika, čiji sadržaj ne prelazi 2,1 atomski posto. Ako ima više ugljika, tada se u sustavu počinje stvarati grafit, što dovodi do nagle promjene svojstava legure. Konkretno, povećava se njegova tvrdoća i krhkost, a duktilnost se smanjuje. Ako ima više ugljika od 2,1 %, tada se legura naziva lijevano željezo.

Glavna stvar koju treba shvatiti je da je čelik legura željeza s drugim elementima koji djeluju kao nečistoće. Ako željezo ne postane glavna komponenta, tada takva legura nije čelik.

Čelici su najrazličitije. Dakle, nizak sadržaj ugljika dovodi do stvaranja klase strukturnih materijala. Njegov veći sadržaj tvori klasu alatnih čelika. Osim ugljika, postoje materijali dopirani različitim elementima. Na primjer, dodavanje više od 13% kroma rezultira nehrđajućim materijalima, a visok sadržaj molibdena i volframa tvori klasu reznih čelika.

Što određuje gustoću čelika?

Postoji niz čimbenika koji određuju gustoću čelika u kg / m3. To uključuje sljedeće:

• gustoća željeza za određenu kristalnu rešetku;
• količina i vrsta nečistoća;
• prisutnost faza.

Od navedenih čimbenika, prvi je najvažniji, budući da je željezo osnova razmatranih legura. Kao što znate, može postojati u dvije kristalne rešetke: BCC (kubična usredotočena na tijelo) i FCC (kubična usredotočena na lice).

Prva vrsta rešetke tvori takozvane feritne čelike, druga-austenitne. FCC rešetka je čvrsto zbijena, dok je BCC labavije pakiranje atoma. Ipak, gustoća Feritnih čelika općenito je veća od austenitnih. Razlog tome je jednostavan, činjenica je da je FCC stabilna struktura samo na visokim temperaturama za čisto željezo, a svi se metali jako šire kada se zagrijavaju. Potonje dovodi do pada gustoće.

Ugljični čelik

Kolika je gustoća ugljičnog čelika? Općenito se može reći da je nešto niža od gustoće čistog BCC željeza (7874 kg / m³). Ovo neznatno smanjenje posljedica je ugljika u BCC rešetki koji zauzima oktaedarske pore. Gustoća samog ugljika u strukturama dijamanta i grafita vrlo je niska, pa njegov dodatak željezu smanjuje njegovu prosječnu gustoću. Budući da atomi ugljika zauzimaju velike oktaedarske pore, oni malo povećavaju prosječni parametar rešetke, što utječe na lagano smanjenje razmatranog pokazatelja. Ispod je tablica gustoće čelika u kg / m3 prema stupnju i temperaturi.

Legirani čelici

Kao što je rečeno, to uključuje sve legure na bazi željeza koje osim ugljika sadrže i druge elemente, poput kroma, nikla, volframa, vanadija i tako dalje. Dakle, gustoća nehrđajućeg čelika 12H18N9, koji osim kroma sadrži i nikal, na sobnoj temperaturi iznosi 7900 kg / m³, što je više od čistog BCC željeza. Ako u "nehrđajući čelik" neće biti nikla, tada će njegova gustoća biti niža od gustoće čistog željeza, budući da je atom kroma lakši od željeza.

Najgušći su brzorezni čelici. Sadrže teške metale poput molibdena i volframa u velikim količinama. Njihova gustoća može doseći 8800 kg / m³.