Металл обладающий наименьшей плотностью

С помощью таблицы плотности металлов и сплавов можно рассчитать вес, необходимой длины выбранного вами проката. Это необходимо в тех случаях, когда в смете весь сортамент рассчитан в длине, а продажа осуществляется по весу. Также зная удельную плотность металлов из таблицы можно рассчитать вес конструкции, суммируя массу каждого элемента, входящего в ее состав. Необходимость в таком расчете возникает при подборе транспорта для транспортировки данной конструкции. Плотность металлов в таблице позволяет вычислить плотность сплава, состав которого известен в процентном соотношении. Зная массу и материал любой детали, возможно вычислить ее объем.

Наименование группыНаименование материала, маркаρК
ЧИСТЫЕ МЕТАЛЛЫ
Чистые металлыАлюминий2,70,34
Бериллий1,840,23
Ванадий6,5-7,10,83-0,90
Висмут9,81,24
Вольфрам19,32,45
Галлий5,910,75
Гафний13,091,66
Германий5,330,68
Золото19,322,45
Индий7,360,93
Иридий22,42,84
Кадмий8,641,10
Кобальт8,91,13
Кремний2,550,32
Литий0,530,07
Магний1,740,22
Медь8,941,14
Молибден10,31,31
Марганец7,2-7,40,91-0,94
Натрий0,970,12
Никель8,91,13
Олово7,30,93
Палладий12,01,52
Платина21,2-21,52,69-2,73
Рений21,02,67
Родий12,481,58
Ртуть13,61,73
Рубидий1,520,19
Рутений12,451,58
Свинец11,371,44
Серебро10,51,33
Талий11,851,50
Тантал16,62,11
Теллур6,250,79
Титан4,50,57
Хром7,140,91
Цинк7,130,91
Цирконий6,530,82
СПЛАВЫ ИЗ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
Алюминиевые сплавы литейныеАЛ12,750,35
АЛ22,650,34
АЛ32,700,34
АЛ42,650,34
АЛ52,680,34
АЛ72,800,36
АЛ82,550,32
АЛ9 (АК7ч)2,660,34
АЛ11 (АК7Ц9)2,940,37
АЛ13 (АМг5К)2,600,33
АЛ19 (АМ5)2,780,35
АЛ212,830,36
АЛ22 (АМг11)2,500,32
АЛ24 (АЦ4Мг)2,740,35
АЛ252,720,35
Баббиты оловянные и свинцовыеБ887,350,93
Б837,380,94
Б83С7,400,94
БН9,501,21
Б169,291,18
БС610,051,29
Бронзы безоловянные, литейныеБрАмц9-2Л7,60,97
БрАЖ9-4Л7,60,97
БрАМЖ10-4-4Л7,60,97
БрС309,41,19
Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлениемБрА58,21,04
БрА77,80,99
БрАмц9-27,60,97
БрАЖ9-47,60,97
БрАЖМц10-3-1,57,50,95
БрАЖН10-4-47,50,95
БрБ28,21,04
БрБНТ1,78,21,04
БрБНТ1,98,21,04
БрКМц3-18,41,07
БрКН1-38,61,09
БрМц58,61,09
Бронзы оловянные деформируемыеБрОФ8-0,38,61,09
БрОФ7-0,28,61,09
БрОФ6,5-0,48,71,11
БрОФ6,5-0,158,81,12
БрОФ4-0,258,91,13
БрОЦ4-38,81,12
БрОЦС4-4-2,58,91,13
БрОЦС4-4-49,11,16
Бронзы оловянные литейныеБрО3Ц7С5Н18,841,12
БрО3Ц12С58,691,10
БрО5Ц5С58,841,12
БрО4Ц4С179,01,14
БрО4Ц7С58,701,10
Бронзы бериллиевыеБрБ28,21,04
БрБНТ1,98,21,04
БрБНТ1,78,21,04
Медно- цинковые сплавы (латуни) литейныеЛЦ16К48,31,05
ЛЦ14К3С38,61,09
ЛЦ23А6Ж3Мц28,51,08
ЛЦ30А38,51,08
ЛЦ38Мц2С28,51,08
ЛЦ40С8,51,08
ЛС40д8,51,08
ЛЦ37Мц2С2К8,51,08
ЛЦ40Мц3Ж8,51,08
Медно- цинковые сплавы (латуни), обрабатываемые давлениемЛ968,851,12
Л908,781,12
Л858,751,11
Л808,661,10
Л708,611,09
Л688,601,09
Л638,441,07
Л608,401,07
ЛА77-28,601,09
ЛАЖ60-1-18,201,04
ЛАН59-3-28,401,07
ЛЖМц59-1-18,501,08
ЛН65-58,601,09
ЛМц58-28,401,07
ЛМцА57-3-18,101,03
Латунные прутки прессованные и тянутыеЛ60, Л638,401,07
ЛС59-18,451,07
ЛЖС58-1-18,451,07
ЛС63-3, ЛМц58-28,501,08
ЛЖМц59-1-18,501,08
ЛАЖ60-1-18,201,04
Магниевые сплавы литейныеМл31,780,23
Мл41,830,23
Мл51,810,23
Мл61,760,22
Мл101,780,23
Мл111,800,23
Мл121,810,23
Магниевые сплавы деформируемыеМА11,760,22
МА21,780,23
МА2-11,790,23
МА51,820,23
МА81,780,23
МА141,800,23
Медно-никелевые сплавы, обрабатываемые давлениемКопель МНМц43-0,58,91,13
Константан МНМц40-1,58,91,13
Мельхиор МнЖМц30-1-18,91,13
Сплав МНЖ5-18,71,11
Мельхиор МН198,91,13
Сплав ТБ МН169,021,15
Нейзильбер МНЦ15-208,71,11
Куниаль А МНА13-38,51,08
Куниаль Б МНА6-1,58,71,11
Манганин МНМц3-128,41,07
Никелевые сплавыНК 0,28,91,13
НМц2,58,91,13
НМц58,81,12
Алюмель НМцАК2-2-18,51,08
Хромель Т НХ9,58,71,11
Монель НМЖМц28-2,5-1,58,81,12
Цинковые сплавы антифрикционныеЦАМ 9-1,5Л6,20,79
ЦАМ 9-1,56,20,79
ЦАМ 10-5Л6,30,80
ЦАМ 10-56,30,80
СТАЛЬ, СТРУЖКА, ЧУГУН
Нержавеющая сталь04Х18Н107,901,00
08Х137,700,98
08Х17Т7,700,98
08Х20Н14С27,700,98
08Х18Н107,901,00
08Х18Н10Т7,901,00
08Х18Н12Т7,951,01
08Х17Н15М3Т8,101,03
08Х22Н6Т7,600,97
08Х18Н12Б7,901,00
10Х17Н13М2Т8,001,02
10Х23Н187,951,01
12Х137,700,98
12Х177,700,98
12Х18Н10Т7,901,01
12Х18Н12Т7,901,00
12Х18Н97,901,00
15Х25Т7,600,97
Сталь конструкционнаяСталь конструкционная7,851,0
Стальное литьеСтальное литьё7,800,99
Сталь быстрорежущая с содержанием вольфрама, %58,101,03
108,351,06
158,601,09
188,901,13
Стружка (т/м 3 )алюминиевая мелкая дроблёная0,70
стальная (мелкий вьюн)0,55
стальная (крупный вьюн)0,25
чугунная2,00
Чугунсерый7,0-7,20,89-0,91
ковкий и высокопрочный7,2-7,40,91-0,94
антифрикционный7,4-7,60,94-0,97
Читать также:  М24 стандартный шаг резьбы

Наша продукция

Наши услуги

Новости

07.03.2019 C праздником 8 марта!
Дорогие женщины, поздравляем вас с Международным женским днем!

22.02.2019 C Днем защитника Отечества!
Поздравляем с Днём защитника Отечества и хотим пожелать силы, мужества и отваги!

Во всех сферах человеческой деятельности применяются изделия из металлов. Металлы в научном смысле представляют собой простые вещества, обладающие специфическими свойствами (металлическим блеском, ковкостью, высокой электропроводностью). В быту и на производстве часто используют их сплавы с другими элементами. Эти затвердевшие расплавы также обычно называют металлами.

Определение и использование плотности

Металл обладающий наименьшей плотностьюМеталл обладающий наименьшей плотностьюКак известно, чтобы найти плотность вещества, его массу делят на объем. Плотность является физико-химической характеристикой вещества. Она постоянна. Материалы для промышленного производства должны соответствовать этому показателю. Для её обозначения принято использовать греческую букву ρ.

Плотность железа равна 7874 кг/м³, никеля — 8910 кг/м³, хрома — 7190 кг/м³, вольфрама — 19250 кг/м³. Конечно, это относится к твёрдым сплавам. В расплавленном состоянии веществам присущи другие характеристики.

В природе лишь некоторые металлы присутствуют в большом количестве. Удельный вес железа в земной коре 4,6%, алюминия — 8,9%, магния — 2,1%, титана — 0,63%. Металлы незаменимы в большинстве сфер человеческой деятельности. Их производство растёт год от года. Для удобства металлы разделены на группы.

Железо и его сплавы

Металл обладающий наименьшей плотностьюЧёрными металлами принято называть стали и чугуны разных марок. Сплав железа и углерода считается сталью, если железа не менее 45%, а содержание углерода 0,1%—2,14%. Чугуны, соответственно, углерода содержат больше.

Для получения необходимых свойств сталям и сплавам их легируют (присаживают при переплаве легирующие добавки). Таким образом плавят заданные марки. Все марки металла строго соответствуют определённым техническим условиям. Свойства каждой марки регламентированы государственными стандартами.

В зависимости от состава плотность стали варьируется в диапазоне 7,6—8,8 (г/см³) в СГС или 7600—8800 (кг/м³) в СИ (это видно из таблицы 1). Конечно, сталь имеет сложную структуру, это не смесь различных веществ. Однако присутствие этих веществ и их соединений изменяют свойства, в частности, плотность. Поэтому самыми большими плотностями обладают быстрорежущие стали с высоким содержанием вольфрама.

Цветные металлы и их сплавы

Изделия из бронзы, латуни, меди, алюминия широко применяются на производстве:

  • Металл обладающий наименьшей плотностьюОбычно бронзы это сплавы меди с оловом, алюминием, свинцом и бериллием. Однако в бронзовом веке, когда удельный вес бронзы в общей массе металлических изделий составлял почти 100%, это были сплавы медь — мышьяк.
  • Сплавы на основе цинка — латуни. В латуни может присутствовать олово, но его количество меньше, чем цинка. Чтобы получить сыпучую стружку, иногда добавляют свинец. Кроме ювелирных сплавов латуни и бронзы, они нужны для деталей машин и морских судов, скобяных изделий, пружин. Некоторые сорта применяют в авиации и ракетостроении.
  • Дюралюминий (дюраль) — сплав алюминия с медью (меди 4,4%) — это высокопрочный сплав. Главным образом применяется в авиации.
  • Титан по прочности превосходит многие марки стали. Одновременно он вдвое легче. Эти качества сделали его незаменимым в большинстве отраслей промышленности. А также он широко применяется в медицине (протезировании). Удельный вес титана в производстве летательных аппаратов достигает 70% от всего выплавляемого в мире. Около 15% титана идёт для химического машиностроения.
  • Серебро и золото — первые металлы, с которыми познакомился человек. За всю историю существования человечества эти металлы, по большей части, шли на ювелирные изделия. И в настоящее время тенденция сохраняется.
  • Вольфрам из-за высокой тугоплавкости незаменим в приборостроении. Большая плотность позволяет применять его, как защиту от радиации.
  • Никель и хром образуют нихром — жаропрочный пластичный сплав, очень долговечный и надёжный.
Читать также:  Вакуумная металлизация в москве

Металл обладающий наименьшей плотностьюРазличные марки сталей и чугунов, бронз и других металлов имеют разный химический состав и разную плотность. Плотности всех востребованных материалов измерены и систематизированы. Таблицы, содержащие эти данные доступны пользователям. С их помощью можно легко найти массу изделия заданной формы.

Определение массы изделия

Все современные справочные материалы, ГОСТ и технические условия предприятий скорректированы в соответствии с международной классификацией.

Пользуясь справочными таблицами плотностей различных материалов, легко определить их массу. Это особенно актуально, когда предметы тяжёлые или отсутствуют соответствующие весы. Для этого требуется знать их геометрические параметры. Чаще всего узнать требуется массу предмета в форме цилиндра, трубы или параллелепипеда:

  1. Металл обладающий наименьшей плотностьюМеталлические прутки имеют форму цилиндра. Зная диаметр и длину, легко узнать массу. Масса равна плотности, умноженной на объём. Находим объём предмета. Он получается умножением площади сечения на длину. Площадь круга, зная диаметр, определить несложно. Диаметр в квадрате умножается на 3,14 (число пи), делится на 4.
  2. Массу трубы получаем аналогично. При нахождении площади берём разницу между внешним и внутренним диаметром сечения.
  3. Чтобы определить массу листа, блюма, сляба или прутка прямоугольного сечения, определяем объём, перемножая длину, высоту и толщину. Умножаем на плотность из справочника.

При таких вычислениях всегда допускается маленькая погрешность, ведь формы не идеальны. На практике ей можно пренебречь. Производители металлоизделий разработали специальные калькуляторы вычисления массы для пользователей. Достаточно ввести уникальные размеры в соответствующие окна и получить результат.

Что такое удельный вес

Металл обладающий наименьшей плотностьюУдельным весом называют плотность, умноженную на ускорение свободного падения (силу тяжести) или отношение веса тела к его объёму. Путать его с плотностью недопустимо. Однако часто это происходит из-за смешения понятий массы и веса. Вес тела, а следовательно и удельный вес, изменяется в зависимости от силы тяжести. Он не является постоянной величиной. В зависимости от места, где находится предмет, он имеет разные значения. Эта физическая величина будет разной даже в разных точках Земли. Ускорение свободного падения на экваторе больше, чем на полюсах. Масса и плотность постоянны.

К примеру, можно вычислить удельный вес серебра. На Земле эта величина будет составлять 10500 кг/м³ (плотность чистого металла). Умножив на 9,81м/с 2 (сила тяжести), можно получить 103005 Н/м³. А на Луне 10500 кг/м³ умножается на 1,62м/с 2 (сила тяжести на Луне). Результат уже другой — 17,01Н/м³. В кабине корабля, вращающегося вокруг Земли — невесомость, ускорение равно нулю. Следовательно, и вес любого материала здесь ноль.

Все значения будут разными. Самое большое значение будет в первом случае, потому что на Земле ускорение свободного падения имеет самое большое значение. В невесомости вещь не весит ничего. Плотность одного и того же материала в любом месте будет одинаковой. Она является константой.

Для того, чтобы составить таблицы удельного веса металлов на различных планетах (или в других условиях), необходимо знать ускорение свободного падения и плотность.

Перевозки изделий из металлов

Металл обладающий наименьшей плотностьюВ системе грузоперевозок задействовано такое понятие, как «объёмный вес». Если масса предмета в одном кубическом метре 167 кг, то такой вес считается физическим, а если меньше — объёмным. Например, масса куба стали углеродистой — 7750 кг. Другими словами, объёмный вес стали 7750 кг. Эти расчёты нужны, чтобы определить, какой объем займёт перевозимый груз.

Читать также:  Литье алюминия под высоким давлением

Однако в зависимости от того, какие металлические изделия перевозятся, объем будет меняться. Предположим, что есть несколько различных метизов одной и той же марки стали. По идее, они обладают одинаковой плотностью. Однако слитки, крупносортные изделия и бунты проволоки обладают различным объёмом, а следовательно, при их перевозке займут больше или меньше места на транспорте. Таким образом, они обладают разным объёмным весом. При любых условиях кубометр стали больше 167 кг, следовательно, его не назовёшь объёмным.

Металл обладающий наименьшей плотностьюВ таблице представлена плотность металлов и сплавов, а также коэффициент К отношения их плотности к плотности стали. Плотность металлов и сплавов в таблице указана в размерности г/см 3 для интервала температуры от 0 до 50°С.

Дана плотность металлов, таких как: бериллий Be, ванадий V, висмут Bi, вольфрам W, галлий Ga, гафний Hf, германий Ge, золото Au, индий In, кадмий Cd, кобальт Co, литий Li, марганец Mn, магний Mg, медь Cu, молибден Mo, натрий Na, никель Ni, олово Sn, палладий Pd, платина Pt, рений Re, родий Rh, ртуть Hg, рубидий Rb, рутений Ru, свинец Pb, серебро Ag, стронций Sr, сурьма Sb, таллий Tl, тантал Ta, теллур Te, титан Ti, хром Cr, цинк Zn, цирконий Zr.

Плотность алюминиевых сплавов и металлической стружки: алюминиевые сплавы: АЛ1, АЛ2, АЛ3, АЛ4, АЛ5, АЛ7, АЛ8, АЛ9, АЛ11, АЛ13, АЛ21, АЛ22, АЛ24, АЛ25. Насыпная плотность стружки: стружка алюминиевая мелкая дробленая, стальная мелкая, стальная крупная, чугунная. Примечание: плотность стружки в таблице дана в размерности т/м 3 .

Плотность сплавов магния и меди: магниевые сплавы деформируемые: МА1, МА2, МА2-1, МА8, МА14; магниевые сплавы литейные: МЛ3, МЛ4, МЛ6, МЛ10, МЛ11, МЛ12; медно-цинковые сплавы (латуни) литейные: ЛЦ16К4, ЛЦ23А6Ж3Мц2, ЛЦ30А3, ЛЦ38Мц2С2, ЛЦ40Сд, ЛЦ40С, ЛЦ40 Мц3Ж, ЛЦ25С2; медно-цинковые сплавы, обрабатываемые давлением: Л96, Л90, Л85, Л80, Л70, Л68, Л63, Л60, ЛА77-2, ЛАЖ60-1-1, ЛАН59-3-2, ЛЖМц59-1-1, ЛН65-5, ЛМ-58-2, ЛМ-А57-3-1.

Плотность бронзы различных марок: бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением: БрА5, 7, БрАМц9-2, БрАЖ9-4, БрАЖМц10-3-1,5, БрАЖН10-4-4, БрКМц3,1, БрКН1-3, БрМц5; бронзы бериллиевые: БрБ2, БрБНТ1,9, БрБНТ1,7; бронзы оловянные деформируемые: Бр0Ф8,0-0,3, Бр0Ф7-0,2, Бр0Ф6,5-0,4, Бр0Ф6,5-0,15, Бр0Ф4-0,25, Бр0Ц4-3, Бр0ЦС4-4-2,5, Бр0ЦС4-4-4; бронзы оловянные литейные: Бр03Ц12С5, Бр03Ц7С5Н1, Бр05Ц5С5; бронзы безоловянные литейные: БрА9Мц2Л, БрА9Ж3Л, БрА10Ж4Н4Л, БрС30.

Плотность сплавов никеля и цинка: никелевые и медно-никелевые сплавы, обрабатываемые давлением: НК0,2, НМц2,5, НМц5, НМцАК2-2-1, НХ9,5, МНМц43-0,5, НМЦ-40-1,5, МНЖМц30-1-1, МНЖ5-1, МН19, 16, МНЦ15-20, МНА 13-3, МНА6-1,5, МНМц3-12; цинковые сплавы антифрикционные: ЦАМ9-1,5Л, ЦАМ9-1,5, ЦАМ10-5Л, ЦАМ10-5.

Плотность стали, чугуна и баббитов: сталь конструкционная, стальное литье, сталь быстрорежущая с содержанием вольфрама 5…18%; чугун антифрикционный, ковкий и высокопрочный, чугун серый; баббиты оловянные и свинцовые: Б88, 83, 83С, Б16, БН, БС6.

Металл обладающий наименьшей плотностью

Приведем показательные примеры плотности различных металлов и сплавов. По данным таблицы видно, что наименьшую плотность имеет металл литий, он считается самым легким металлом, плотность которого даже меньше плотности воды — плотность этого металла равна 0,53 г/см 3 или 530 кг/м 3 . А у какого металла наибольшая плотность? Металл, обладающий наибольшей плотностью — это осмий. Плотность этого редкого металла равна 22,59 г/см 3 или 22590 кг/м 3 .

Следует также отметить достаточно высокую плотность драгоценных металлов. Например, плотность таких тяжелых металлов, как платина и золото, соответственно равна 21,5 и 19,3 г/см 3 . Дополнительная информация по плотности и температуре плавления металлов представлена в этой таблице.

Сплавы также обладают широким диапазоном значений плотности. К легким сплавам относятся магниевые сплавы и сплавы алюминия. Плотность алюминиевых сплавов выше. К сплавам с высокой плотностью можно отнести медные сплавы такие, как латуни и бронзы, а также баббиты.

Источник:
Цветные металлы и сплавы. Справочник. Издательство «Вента-2». НН., 2001 — 279 с.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *