2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22
Stål er det mest almindelige metalliske materiale i industrien, ud fra hvilket der fremstilles strukturer og værktøjer med ønskede egenskaber. Afhængigt af formålet med dette materiale ændres mange af dets fysiske egenskaber, herunder tæthed. I denne artikel vil vi overveje, hvilket stål der har en massefylde i kg/m3.
Hvad er stål, og hvordan er det?
Før du giver tabeller over densiteten af stål i kg/m3, lad os stifte bekendtskab med selve materialet. Stål i metallurgi er en legering af jern med kulstof, hvis indhold ikke overstiger 2,1 atomprocent. Hvis der er mere kulstof, begynder grafit at dannes i systemet, hvilket fører til en skarp ændring i legeringens egenskaber. Især dens hårdhed og skørhed øges, og plasticiteten falder. Hvis der er mere end 2,1 % kulstof, kaldes legeringen støbejern.
Det vigtigste at forstå er, at stål er en legering af jern med andre elementer, der fungerer som urenheder. Hvis jern bliver en ikke-kernekomponent,så er denne legering ikke stål.
Stål er meget forskellige. Et lavt kulstofindhold fører således til dannelsen af en klasse af strukturelle materialer. Dets højere indhold udgør en klasse af værktøjsstål. Ud over kulstof er der materialer legeret med forskellige elementer. For eksempel fører tilsætning af mere end 13 % krom til dannelsen af rustfrie materialer, og et stort indhold af molybdæn og wolfram danner en klasse af skærende stål.
Hvad bestemmer tætheden af stål?
Der er en række faktorer, der bestemmer densiteten af stål i kg/m3. Disse omfatter følgende:
- densiteten af selve jernet for et givet krystalgitter;
- mængde og type af urenheder;
- tilstedeværelsen af faser.
Af disse faktorer er den første den vigtigste, da det er jern, der er grundlaget for de legeringer, der overvejes. Som det er kendt, kan den eksistere i to krystalgitter: bcc (kroppscentreret kubisk) og fcc (ansigtscentreret kubisk).
Den første type gitter danner de såkaldte ferritiske stål, den anden - austenitiske. Fcc-gitteret er tætpakket, mens bcc-gitteret er løsere pakning af atomer. Imidlertid er tætheden af ferritiske stål generelt højere end densiteten af austenitiske. Grunden til dette er enkel, faktum er, at fcc er en stabil struktur kun ved høje temperaturer for rent jern, og alle metaller udvider sig meget ved opvarmning. Sidstnævnte fører til et fald i tætheden.
kulstofstål
Hvad er tætheden af kulstofstål? Generelt kan vi sige, at det er lidt lavere end densiteten af rent BCC-jern (7874 kg/m3). Dette lille fald skyldes det faktum, at kulstof i bcc-gitteret optager oktaedriske porer. Selve kulstoftætheden i strukturerne af diamant og grafit er meget lav, så dets tilsætning til jern reducerer dens gennemsnitlige tæthed. Da carbonatomer optager store oktaedriske porer, øger de den gennemsnitlige gitterparameter lidt, hvilket påvirker et lille fald i den betragtede parameter. Nedenfor er en tabel over ståldensitet i kg/m3, afhængig af kvalitet og temperatur.
legeret stål
Som nævnt omfatter disse alle jernbaserede legeringer, der ud over kulstof indeholder andre grundstoffer, såsom krom, nikkel, wolfram, vanadium og så videre. Således er densiteten af rustfrit stål 12X18H9, der udover krom indeholder nikkel, ved stuetemperatur 7900 kg/m3, hvilket er højere end rent BCC-jern. Hvis der ikke er nikkel i "rustfrit stål", så vil dets massefylde være lavere end for rent jern, da kromatomet er lettere end jern.
De tætteste er højhastighedsstål. De indeholder store mængder tungmetaller som molybdæn og wolfram. Deres massefylde kan nå op på 8800 kg/m3.
Anbefalede:
Food rustfrit stål: GOST. Hvordan identificerer man fødevaregodkendt rustfrit stål? Hvad er forskellen mellem mad rustfrit stål og teknisk rustfrit stål?
Artiklen taler om kvaliteter af rustfrit stål af fødevarekvalitet. Læs hvordan du skelner mad rustfrit stål fra teknisk
Legeret støbejern: kvaliteter, egenskaber og anvendelser
Legeret jern er et materiale, der fremstilles ved smeltning i højovne. Det kan indeholde forskellige mængder kulstof. Afhængigt af det kvantitative indhold af dette stof skelnes der mellem to typer støbejern. Den første kaldes konvertering eller hvid, og den anden er grå eller støberi
Hvad er kulstof? Anvendelsen af kulstofstof i forskellige aktivitetsområder
Hvad er kulstof? Dette er et materiale, der består af ekstremt lette og stærke fibre af en forstærket polymer. I sin kerne er denne polymer en lang kæde af molekyler, der holdes sammen af kulstofatomer. Typisk er polymeren, der bruges til at fremstille kulstofstof, halvfems procent kulstof blandet med ti procent diverse tilsætningsstoffer
Hvilke egenskaber har legeret stål?
Legeret stål adskiller sig fra almindelige ved tilstedeværelsen af kunstigt indførte additiver, der forudbestemmer visse egenskaber for den fremtidige legering. Så almindeligt kulstofstål indeholder i forskellige proportioner "korn" af ferrit, cementit og perlit. Med introduktionen af legeringselementer reduceres mængden af kulstof i perlit oftest (styrken af stål øges)
440 stål - rustfrit stål. Stål 440: egenskaber
Mange kender 440 stål. Det har etableret sig som et pålideligt, anti-korrosions, tidstestet hårdt materiale, som oftest bruges til fremstilling af knive til forskellige formål. Hvad er hemmeligheden bag denne legering? Hvad er dets kemiske, fysiske egenskaber og anvendelser?
