Удельная плотность металла – Плотность металлов

Плотность металлов

Наименование группы	Наименование материала, марка	ρ	К
ЧИСТЫЕ МЕТАЛЛЫ
Чистые металлы	Алюминий	2,7	0,34
	Бериллий	1,84	0,23
	Ванадий	6,5-7,1	0,83-0,90
	Висмут	9,8	1,24
	Вольфрам	19,3	2,45
	Галлий	5,91	0,75
	Гафний	13,09	1,66
	Германий	5,33	0,68
	Золото	19,32	2,45
	Индий	7,36	0,93
	Иридий	22,4	2,84
	Кадмий	8,64	1,10
	Кобальт	8,9	1,13
	Кремний	2,55	0,32
	Литий	0,53	0,07
	Магний	1,74	0,22
	Медь	8,94	1,14
	Молибден	10,3	1,31
	Марганец	7,2-7,4	0,91-0,94
	Натрий	0,97	0,12
	Никель	8,9	1,13
	Олово	7,3	0,93
	Палладий	12,0	1,52
	Платина	21,2-21,5	2,69-2,73
	Рений	21,0	2,67
	Родий	12,48	1,58
	Ртуть	13,6	1,73
	Рубидий	1,52	0,19
	Рутений	12,45	1,58
	Свинец	11,37	1,44
	Серебро	10,5	1,33
	Талий	11,85	1,50
	Тантал	16,6	2,11
	Теллур	6,25	0,79
	Титан	4,5	0,57
	Хром	7,14	0,91
	Цинк	7,13	0,91
	Цирконий	6,53	0,82
СПЛАВЫ ИЗ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
Алюминиевые сплавы литейные	АЛ1	2,75	0,35
	АЛ2	2,65	0,34
	АЛ3	2,70	0,34
	АЛ4	2,65	0,34
	АЛ5	2,68	0,34
	АЛ7	2,80	0,36
	АЛ8	2,55	0,32
	АЛ9 (АК7ч)	2,66	0,34
	АЛ11 (АК7Ц9)	2,94	0,37
	АЛ13 (АМг5К)	2,60	0,33
	АЛ19 (АМ5)	2,78	0,35
	АЛ21	2,83	0,36
	АЛ22 (АМг11)	2,50	0,32
	АЛ24 (АЦ4Мг)	2,74	0,35
	АЛ25	2,72	0,35
Баббиты оловянные и свинцовые	Б88	7,35	0,93
	Б83	7,38	0,94
	Б83С	7,40	0,94
	БН	9,50	1,21
	Б16	9,29	1,18
	БС6	10,05	1,29
Бронзы безоловянные, литейные	БрАмц9-2Л	7,6	0,97
	БрАЖ9-4Л	7,6	0,97
	БрАМЖ10-4-4Л	7,6	0,97
	БрС30	9,4	1,19
Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением	БрА5	8,2	1,04
	БрА7	7,8	0,99
	БрАмц9-2	7,6	0,97
	БрАЖ9-4	7,6	0,97
	БрАЖМц10-3-1,5	7,5	0,95
	БрАЖН10-4-4	7,5	0,95
	БрБ2	8,2	1,04
	БрБНТ1,7	8,2	1,04
	БрБНТ1,9	8,2	1,04
	БрКМц3-1	8,4	1,07
	БрКН1-3	8,6	1,09
	БрМц5	8,6	1,09
Бронзы оловянные деформируемые	БрОФ8-0,3	8,6	1,09
	БрОФ7-0,2	8,6	1,09
	БрОФ6,5-0,4	8,7	1,11
	БрОФ6,5-0,15	8,8	1,12
	БрОФ4-0,25	8,9	1,13
	БрОЦ4-3	8,8	1,12
	БрОЦС4-4-2,5	8,9	1,13
	БрОЦС4-4-4	9,1	1,16
Бронзы оловянные литейные	БрО3Ц7С5Н1	8,84	1,12
	БрО3Ц12С5	8,69	1,10
	БрО5Ц5С5	8,84	1,12
	БрО4Ц4С17	9,0	1,14
	БрО4Ц7С5	8,70	1,10
Бронзы бериллиевые	БрБ2	8,2	1,04
	БрБНТ1,9	8,2	1,04
	БрБНТ1,7	8,2	1,04
Медно- цинковые сплавы (латуни) литейные	ЛЦ16К4	8,3	1,05
	ЛЦ14К3С3	8,6	1,09
	ЛЦ23А6Ж3Мц2	8,5	1,08
	ЛЦ30А3	8,5	1,08
	ЛЦ38Мц2С2	8,5	1,08
	ЛЦ40С	8,5	1,08
	ЛС40д	8,5	1,08
	ЛЦ37Мц2С2К	8,5	1,08
	ЛЦ40Мц3Ж	8,5	1,08
Медно- цинковые сплавы (латуни), обрабатываемые давлением	Л96	8,85	1,12
	Л90	8,78	1,12
	Л85	8,75	1,11
	Л80	8,66	1,10
	Л70	8,61	1,09
	Л68	8,60	1,09
	Л63	8,44	1,07
	Л60	8,40	1,07
	ЛА77-2	8,60	1,09
	ЛАЖ60-1-1	8,20	1,04
	ЛАН59-3-2	8,40	1,07
	ЛЖМц59-1-1	8,50	1,08
	ЛН65-5	8,60	1,09
	ЛМц58-2	8,40	1,07
	ЛМцА57-3-1	8,10	1,03
Латунные прутки прессованные и тянутые	Л60, Л63	8,40	1,07
	ЛС59-1	8,45	1,07
	ЛЖС58-1-1	8,45	1,07
	ЛС63-3, ЛМц58-2	8,50	1,08
	ЛЖМц59-1-1	8,50	1,08
	ЛАЖ60-1-1	8,20	1,04
Магниевые сплавы литейные	Мл3	1,78	0,23
	Мл4	1,83	0,23
	Мл5	1,81	0,23
	Мл6	1,76	0,22
	Мл10	1,78	0,23
	Мл11	1,80	0,23
	Мл12	1,81	0,23
Магниевые сплавы деформируемые	МА1	1,76	0,22
	МА2	1,78	0,23
	МА2-1	1,79	0,23
	МА5	1,82	0,23
	МА8	1,78	0,23
	МА14	1,80	0,23
Медно-никелевые сплавы, обрабатываемые давлением	Копель МНМц43-0,5	8,9	1,13
	Константан МНМц40-1,5	8,9	1,13
	Мельхиор МнЖМц30-1-1	8,9	1,13
	Сплав МНЖ5-1	8,7	1,11
	Мельхиор МН19	8,9	1,13
	Сплав ТБ МН16	9,02	1,15
	Нейзильбер МНЦ15-20	8,7	1,11
	Куниаль А МНА13-3	8,5	1,08
	Куниаль Б МНА6-1,5	8,7	1,11
	Манганин МНМц3-12	8,4	1,07
Никелевые сплавы	НК 0,2	8,9	1,13
	НМц2,5	8,9	1,13
	НМц5	8,8	1,12
	Алюмель НМцАК2-2-1	8,5	1,08
	Хромель Т НХ9,5	8,7	1,11
	Монель НМЖМц28-2,5-1,5	8,8	1,12
Цинковые сплавы антифрикционные	ЦАМ 9-1,5Л	6,2	0,79
	ЦАМ 9-1,5	6,2	0,79
	ЦАМ 10-5Л	6,3	0,80
	ЦАМ 10-5	6,3	0,80
СТАЛЬ, СТРУЖКА, ЧУГУН
Нержавеющая сталь	04Х18Н10	7,90	1,00
	08Х13	7,70	0,98
	08Х17Т	7,70	0,98
	08Х20Н14С2	7,70	0,98
	08Х18Н10	7,90	1,00
	08Х18Н10Т	7,90	1,00
	08Х18Н12Т	7,95	1,01
	08Х17Н15М3Т	8,10	1,03
	08Х22Н6Т	7,60	0,97
	08Х18Н12Б	7,90	1,00
	10Х17Н13М2Т	8,00	1,02
	10Х23Н18	7,95	1,01
	12Х13	7,70	0,98
	12Х17	7,70	0,98
	12Х18Н10Т	7,90	1,01
	12Х18Н12Т	7,90	1,00
	12Х18Н9	7,90	1,00
	15Х25Т	7,60	0,97
Сталь конструкционная	Сталь конструкционная	7,85	1,0
Стальное литье	Стальное литьё	7,80	0,99
Сталь быстрорежущая с содержанием вольфрама, %	5	8,10	1,03
	10	8,35	1,06
	15	8,60	1,09
	18	8,90	1,13
Стружка (т/м3)	алюминиевая мелкая дроблёная	0,70
	стальная (мелкий вьюн)	0,55
	стальная (крупный вьюн)	0,25
	чугунная	2,00
Чугун	серый	7,0-7,2	0,89-0,91
	ковкий и высокопрочный	7,2-7,4	0,91-0,94
	антифрикционный	7,4-7,6	0,94-0,97

www.galakmet.ru

Удельный вес металла. Таблица плотности металлов и сплавов

Таблицы плотности металлов и сплавов Все металлы обладают определенными физико-механическими свойствами, которые, собственно говоря, и определяют их удельный вес. Чтобы определить, насколько тот или иной сплав черной или нержавеющий стали подходит для производства рассчитывается удельный вес металлопроката. Все металлические изделия, имеющие одинаковый объем, но произведенные из различных металлов, к примеру, из железа, латуни или алюминия, имеют различную массу, которая находится в прямой зависимости от его объема. Иными словами, отношение объема сплава к его массе — удельная плотность (кг/м3), является постоянной величиной, которая будет характерной для данного вещества. Плотность сплава рассчитывается по специальной формуле и имеет прямое отношение к расчету удельного веса металла. Удельным весом металла называется отношение веса однородного тела из этого вещества к объему металла, т.е. это плотность, в справочниках измеряется в кг/м3 или г/см3. Отсюда можно вычислить формулу как узнать вес металла. Чтобы это найти нужно умножить справочное значение плотности на объем. В таблице даны плотности металлов цветных и черного железа. Таблица разделена на группы металлов и сплавов, где под каждым наименованием обозначена марка по ГОСТ и соответствующая ей плотность в г/см3 в зависимости от температуры плавления. Для определения физического значения удельной плотности в кг/м3 нужно табличную величину в г/см3 умножить на 1000. Например, так можно узнать какова плотность железа — 7850 кг/м3. Наиболее типичным черным металлом является железо. Значение плотности — 7,85 г/см3 можно считать удельным весом черного металла на основе железа. К черным металлам в таблице относятся железо, марганец, титан, никель, хром, ваннадий, вольфрам, молибден, и черные сплавы на их основе, например, нержавеющие стали (плотность 7,7-8,0 г/см3), черные стали (плотность 7,85 г/см3) в основном используют производители металлоконструкций в Украине, чугун (плотность 7,0-7,3 г/см3). Остальные металлы считаются цветными, а также сплавы на их основе. К цветным металлам в таблице относятся следующие виды: − легкие — магний, алюминий; − благородные металлы (драгоценные) — платина, золото, серебро и полублагородная медь; − легкоплавкие металлы – цинк, олово, свинец. Удельный вес цветных металлов Таблица. Удельный вес металлов, свойства, обозначения металлов, температура плавления Наименование металла, обозначение Атомный вес Температура плавления, °C Удельный вес, г/куб.см Цинк Zn (Zinc) 65,37 419,5 7,13 Алюминий Al (Aluminium) 26,9815 659 2,69808 Свинец Pb (Lead) 207,19 327,4 11,337 Олово Sn (Tin) 118,69 231,9 7,29 Медь Cu (Сopper) 63,54 1083 8,96 Титан Ti (Titanium) 47,90 1668 4,505 Никель Ni (Nickel) 58,71 1455 8,91 Магний Mg (Magnesium) 24 650 1,74 Ванадий V (Vanadium) 6 1900 6,11 Вольфрам W (Wolframium) 184 3422 19,3 Хром Cr (Chromium) 51,996 1765 7,19 Молибден Mo (Molybdaenum) 92 2622 10,22 Серебро Ag (Argentum) 107,9 1000 10,5 Тантал Ta (Tantal) 180 3269 16,65 Железо Fe (Iron) 55,85 1535 7,85 Золото Au (Aurum) 197 1095 19,32 Платина Pt (Platina) 194,8 1760 21,45 При прокате заготовок из цветных металлов необходимо еще точно знать их химический состав, поскольку от него зависят их физические свойства. Например, если в алюминии присутствуют примеси (хотя бы и в пределах 1%) кремния или железа, то пластические характеристики у такого металла будут гораздо хуже. Другое требование к горячему прокату цветных металлов – это предельно точная выдержка температуры металла. К примеру, цинк требует при прокатке температуры строго 180 градусов — если она будет чуть выше или чуть ниже, капризный металл резко утратит пластичность. Медь более «лояльна» к температуре (ее можно прокатывать при 850 – 900 градусах), но зато требует, чтобы в плавильной печи непременно была окислительная (с повышенным содержанием кислорода) атмосфера — иначе она становится хрупкой. Таблица удельного веса сплавов металлов Удельный вес металлов определяют чаще всего в лабораторных условиях, но в чистом виде они весьма редко применяются в строительстве. Значительно чаще находится применение сплавам цветных металлов и сплавам черных металлов, которые по удельному весу подразделяют на легкие и тяжелые. Легкие сплавы активно используются современной промышленностью, из-за их высокой прочности и хороших высокотемпературных механических свойств. Основными металлами подобных сплавов выступают титан, алюминий, магний и бериллий. Но сплавы, созданные на основе магния и алюминия, не могут использоваться в агрессивных средах и в условиях высокой температуры. В основе тяжелых сплавов лежит медь, олово, цинк, свинец. Среди тяжелых сплавов во многих сферах промышленности применяют бронзу (сплав меди с алюминием, сплав меди с оловом, марганцем или железом) и латунь (сплав цинка и меди). Из этих марок сплавов производятся архитектурные детали и санитарно-техническая арматура. Ниже в справочной таблице приведены основные качественные характеристики и удельный вес наиболее распространенных сплавов металлов. В перечне представлены данные по плотности основных сплавов металлов при температуре среды 20°C. Список сплавов металлов Плотность сплавов (кг/м3) Адмиралтейская латунь — Admiralty Brass (30% цинка, и 1% олова) 8525 Алюминиевая бронза — Aluminum Bronze (3-10% алюминия) 7700 — 8700 Баббит — Antifriction metal 9130 -10600 Бериллиевая бронза (бериллиевая медь) — Beryllium Copper 8100 — 8250 Дельта металл — Delta metal 8600 Желтая латунь — Yellow Brass 8470 Фосфористые бронзы — Bronze — phosphorous 8780 — 8920 Обычные бронзы — Bronze (8-14% Sn) 7400 — 8900 Инконель — Inconel 8497 Инкалой — Incoloy 8027 Ковкий чугун — Wrought Iron 7750 Красная латунь (мало цинка) — Red Brass 8746 Латунь, литье — Brass — casting 8400 — 8700 Латунь, прокат — Brass — rolled and drawn 8430 — 8730 Легкие сплавы алюминия — Light alloy based on Al 2560 — 2800 Легкие сплавы магния — Light alloy based on Mg 1760 — 1870 Марганцовистая бронза — Manganese Bronze 8359 Мельхиор — Cupronickel 8940 Монель — Monel 8360 — 8840 Нержавеющая сталь — Stainless Steel 7480 — 8000 Нейзильбер — Nickel silver 8400 — 8900 Припой 50% олово/ 50% свинец — Solder 50/50 Sn Pb 8885 Светлый антифрикционный сплав для заливки подшипников = штейн с содержанием 72-78% Cu — White metal 7100 Свинцовые бронзы, Bronze — lead 7700 — 8700 Углеродистая сталь — Steel 7850 Хастелой — Hastelloy 9245 Чугуны — Cast iron 6800 — 7800 Электрум (сплав золота с серебром, 20% Au) — Electrum 8400 — 8900 Представленная в таблице плотность металлов и сплавов поможет вам посчитать вес изделия. Методика вычисления массы детали заключается в вычислении ее объема, который затем умножается на плотность материала, из которого она изготовлена. Плотность — это масса одного кубического сантиметра или кубического метра металла или сплава. Рассчитанные на калькуляторе по формулам значения массы могут отличаться от реальных на несколько процентов. Это не потому, что формулы не точные, а потому, что в жизни всё чуть сложнее, чем в математике: прямые углы — не совсем прямые, круг и сфера — не идеальные, деформация заготовки при гибке, чеканке и выколотке приводит к неравномерности ее толщины, и можно перечислить еще кучу отклонений от идеала. Последний удар по нашему стремлению к точности наносят шлифовка и полировка, которые приводят к плохо предсказуемым потерям массы изделия. Поэтому к полученным значениям следует относиться как к ориентировочным. < Предыдущая   Следующая >

sbk.ltd.ua

Плотность и удельный вес металлов и их сплавов

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

Как 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

Чёрными 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:

• Обычно 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.

Различные 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. Металлические 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

Удельным 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/с² (сила тяжести), можно получить 103005 Н/м³. А на Луне 10500 кг/м³ умножается на 1,62м/с² (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

В 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.

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.

obrabotkametalla.info

Таблица плотности металлов и сплавов

Наименование группы	Наименование материала, марка	ρ	К
ЧИСТЫЕ МЕТАЛЛЫ
Чистые металлы	Алюминий	2,7	0,34
	Бериллий	1,84	0,23
	Ванадий	6,5-7,1	0,83-0,90
	Висмут	9,8	1,24
	Вольфрам	19,3	2,45
	Галлий	5,91	0,75
	Гафний	13,09	1,66
	Германий	5,33	0,68
	Золото	19,32	2,45
	Индий	7,36	0,93
	Иридий	22,4	2,84
	Кадмий	8,64	1,10
	Кобальт	8,9	1,13
	Кремний	2,55	0,32
	Литий	0,53	0,07
	Магний	1,74	0,22
	Медь	8,94	1,14
	Молибден	10,3	1,31
	Марганец	7,2-7,4	0,91-0,94
	Натрий	0,97	0,12
	Никель	8,9	1,13
	Олово	7,3	0,93
	Палладий	12,0	1,52
	Платина	21,2-21,5	2,69-2,73
	Рений	21,0	2,67
	Родий	12,48	1,58
	Ртуть	13,6	1,73
	Рубидий	1,52	0,19
	Рутений	12,45	1,58
	Свинец	11,37	1,44
	Серебро	10,5	1,33
	Талий	11,85	1,50
	Тантал	16,6	2,11
	Теллур	6,25	0,79
	Титан	4,5	0,57
	Хром	7,14	0,91
	Цинк	7,13	0,91
	Цирконий	6,53	0,82
СПЛАВЫ ИЗ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
Алюминиевые сплавы литейные	АЛ1	2,75	0,35
	АЛ2	2,65	0,34
	АЛ3	2,70	0,34
	АЛ4	2,65	0,34
	АЛ5	2,68	0,34
	АЛ7	2,80	0,36
	АЛ8	2,55	0,32
	АЛ9 (АК7ч)	2,66	0,34
	АЛ11 (АК7Ц9)	2,94	0,37
	АЛ13 (АМг5К)	2,60	0,33
	АЛ19 (АМ5)	2,78	0,35
	АЛ21	2,83	0,36
	АЛ22 (АМг11)	2,50	0,32
	АЛ24 (АЦ4Мг)	2,74	0,35
	АЛ25	2,72	0,35
Баббиты оловянные и свинцовые	Б88	7,35	0,93
	Б83	7,38	0,94
	Б83С	7,40	0,94
	БН	9,50	1,21
	Б16	9,29	1,18
	БС6	10,05	1,29
Бронзы безоловянные, литейные	БрАмц9-2Л	7,6	0,97
	БрАЖ9-4Л	7,6	0,97
	БрАМЖ10-4-4Л	7,6	0,97
	БрС30	9,4	1,19
Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением	БрА5	8,2	1,04
	БрА7	7,8	0,99
	БрАмц9-2	7,6	0,97
	БрАЖ9-4	7,6	0,97
	БрАЖМц10-3-1,5	7,5	0,95
	БрАЖН10-4-4	7,5	0,95
	БрБ2	8,2	1,04
	БрБНТ1,7	8,2	1,04
	БрБНТ1,9	8,2	1,04
	БрКМц3-1	8,4	1,07
	БрКН1-3	8,6	1,09
	БрМц5	8,6	1,09
Бронзы оловянные деформируемые	БрОФ8-0,3	8,6	1,09
	БрОФ7-0,2	8,6	1,09
	БрОФ6,5-0,4	8,7	1,11
	БрОФ6,5-0,15	8,8	1,12
	БрОФ4-0,25	8,9	1,13
	БрОЦ4-3	8,8	1,12
	БрОЦС4-4-2,5	8,9	1,13
	БрОЦС4-4-4	9,1	1,16
Бронзы оловянные литейные	БрО3Ц7С5Н1	8,84	1,12
	БрО3Ц12С5	8,69	1,10
	БрО5Ц5С5	8,84	1,12
	БрО4Ц4С17	9,0	1,14
	БрО4Ц7С5	8,70	1,10
Бронзы бериллиевые	БрБ2	8,2	1,04
	БрБНТ1,9	8,2	1,04
	БрБНТ1,7	8,2	1,04
Медно- цинковые сплавы (латуни) литейные	ЛЦ16К4	8,3	1,05
	ЛЦ14К3С3	8,6	1,09
	ЛЦ23А6Ж3Мц2	8,5	1,08
	ЛЦ30А3	8,5	1,08
	ЛЦ38Мц2С2	8,5	1,08
	ЛЦ40С	8,5	1,08
	ЛС40д	8,5	1,08
	ЛЦ37Мц2С2К	8,5	1,08
	ЛЦ40Мц3Ж	8,5	1,08
Медно- цинковые сплавы (латуни), обрабатываемые давлением	Л96	8,85	1,12
	Л90	8,78	1,12
	Л85	8,75	1,11
	Л80	8,66	1,10
	Л70	8,61	1,09
	Л68	8,60	1,09
	Л63	8,44	1,07
	Л60	8,40	1,07
	ЛА77-2	8,60	1,09
	ЛАЖ60-1-1	8,20	1,04
	ЛАН59-3-2	8,40	1,07
	ЛЖМц59-1-1	8,50	1,08
	ЛН65-5	8,60	1,09
	ЛМц58-2	8,40	1,07
	ЛМцА57-3-1	8,10	1,03
Латунные прутки прессованные и тянутые	Л60, Л63	8,40	1,07
	ЛС59-1	8,45	1,07
	ЛЖС58-1-1	8,45	1,07
	ЛС63-3, ЛМц58-2	8,50	1,08
	ЛЖМц59-1-1	8,50	1,08
	ЛАЖ60-1-1	8,20	1,04
Магниевые сплавы литейные	Мл3	1,78	0,23
	Мл4	1,83	0,23
	Мл5	1,81	0,23
	Мл6	1,76	0,22
	Мл10	1,78	0,23
	Мл11	1,80	0,23
	Мл12	1,81	0,23
Магниевые сплавы деформируемые	МА1	1,76	0,22
	МА2	1,78	0,23
	МА2-1	1,79	0,23
	МА5	1,82	0,23
	МА8	1,78	0,23
	МА14	1,80	0,23
Медно-никелевые сплавы, обрабатываемые давлением	Копель МНМц43-0,5	8,9	1,13
	Константан МНМц40-1,5	8,9	1,13
	Мельхиор МнЖМц30-1-1	8,9	1,13
	Сплав МНЖ5-1	8,7	1,11
	Мельхиор МН19	8,9	1,13
	Сплав ТБ МН16	9,02	1,15
	Нейзильбер МНЦ15-20	8,7	1,11
	Куниаль А МНА13-3	8,5	1,08
	Куниаль Б МНА6-1,5	8,7	1,11
	Манганин МНМц3-12	8,4	1,07
Никелевые сплавы	НК 0,2	8,9	1,13
	НМц2,5	8,9	1,13
	НМц5	8,8	1,12
	Алюмель НМцАК2-2-1	8,5	1,08
	Хромель Т НХ9,5	8,7	1,11
	Монель НМЖМц28-2,5-1,5	8,8	1,12
Цинковые сплавы антифрикционные	ЦАМ 9-1,5Л	6,2	0,79
	ЦАМ 9-1,5	6,2	0,79
	ЦАМ 10-5Л	6,3	0,80
	ЦАМ 10-5	6,3	0,80
СТАЛЬ, СТРУЖКА, ЧУГУН
Нержавеющая сталь	04Х18Н10	7,90	1,00
	08Х13	7,70	0,98
	08Х17Т	7,70	0,98
	08Х20Н14С2	7,70	0,98
	08Х18Н10	7,90	1,00
	08Х18Н10Т	7,90	1,00
	08Х18Н12Т	7,95	1,01
	08Х17Н15М3Т	8,10	1,03
	08Х22Н6Т	7,60	0,97
	08Х18Н12Б	7,90	1,00
	10Х17Н13М2Т	8,00	1,02
	10Х23Н18	7,95	1,01
	12Х13	7,70	0,98
	12Х17	7,70	0,98
	12Х18Н10Т	7,90	1,01
	12Х18Н12Т	7,90	1,00
	12Х18Н9	7,90	1,00
	15Х25Т	7,60	0,97
Сталь конструкционная	Сталь конструкционная	7,85	1,0
Стальное литье	Стальное литьё	7,80	0,99
Сталь быстрорежущая с содержанием вольфрама, %	5	8,10	1,03
	10	8,35	1,06
	15	8,60	1,09
	18	8,90	1,13
Стружка (т/м3)	алюминиевая мелкая дроблёная	0,70
	стальная (мелкий вьюн)	0,55
	стальная (крупный вьюн)	0,25
	чугунная	2,00
Чугун	серый	7,0-7,2	0,89-0,91
	ковкий и высокопрочный	7,2-7,4	0,91-0,94
	антифрикционный	7,4-7,6	0,94-0,97

gr-metall.ru

Плотность основных металлов и сплавов.

Металл	Плотность (кг/м3)
Адмиралтейская латунь — Admiralty Brass (30% цинка, и 1% олова)	8525
Алюминий — Aluminum	2712
Алюминий жидкий — Aluminum — melted	2560 — 2640
Алюминиевая бронза — Aluminum Bronze (3-10% алюминия)	7700 — 8700
Алюминиевая фольга — Aluminum foil	2700 -2750
Баббит — Antifriction metal	9130 -10600
Бериллий — Beryllium	1840
Бериллиевая бронза (бериллиевая медь) — Beryllium Copper	8100 — 8250
Ванадий — Vanadium	5494
Вольфрам — Tungsten	19600
Дельта металл — Delta metal	8600
Железо — Iron	7850
Желтая латунь — Yellow Brass	8470
Золото — Gold	19320
Фосфористые бронзы — Bronze — phosphorous	8780 — 8920
Обычные бронзы — Bronze (8-14% Sn)	7400 — 8900
Инконель — Inconel	8497
Инкалой — Incoloy	8027
Ковкий чугун — Wrought Iron	7750
Кобальт — Cobolt	8746
Красная латунь (мало цинка) — Red Brass	8746
Латунь, литье — Brass — casting	8400 — 8700
Латунь, прокат — Brass — rolled and drawn	8430 — 8730
Легкие сплавы алюминия — Light alloy based on Al	2560 — 2800
Легкие сплавы магния — Light alloy based on Mg	1760 — 1870
Магний — Magnesium	1738
Марганцовистая бронза — Manganese Bronze	8359
Медь — Copper	8930
Мельхиор — Cupronickel	8940
Молибден — Molybdenum	10188
Монель — Monel	8360 — 8840
Нержавеющая сталь — Stainless Steel	7480 — 8000
Никель — Nickel	8800
Нейзильбер — Nickel silver	8400 — 8900
Олово — Tin	7280
Платина — Platinum	21400
Плутоний — Plutonium	19816
Припой 50% олово/ 50% свинец — Solder 50/50 Sn Pb	8885
Ртуть — Mercury	13593
Серебро — Silver	10490
Светлый антифрикционный сплав для заливки подшипников = штейн с содержанием 72-78% Cu — White metal	7100
Свинец — Chemical Lead	11340
Свинцовые бронзы, Bronze — lead	7700 — 8700
Титан — Titanium	4500
Углеродистая сталь — Steel	7850
Уран — Uranium	18900
Хастелой — Hastelloy	9245
Цинк — Zinc	7135
Чугуны — Cast iron	6800 — 7800
Электрум (сплав золота с серебром, 20% Au) — Electrum	8400 — 8900

tehtab.ru

Таблица плотности металлов химия — Морской флот

Главной характеристикой влияющей на вес металла, является его плотность.

Что означает плотность металла?

Под плотностью металла, подразумевается его вес на единицу занимаемого объёма. Часто объём измеряют в метрах кубических и сантиметрах в кубе. Чем же обусловлены такие большие, по земным меркам, вес и плотность? Плотность металла и его вес, зависит от того, насколько мал радиус атома и велик при том его вес.

Плотность металлов таблица

Метал	г/см 3	кг/м 3	Метал	г/см 3	кг/м 3
Литий	0,534	534	Самарий	7,536	7536
Калий	0,87	870	Железо	7,87	7874
Натрий	0,968	9680	Гадолиний	7,895	7895
Рубидий	1,53	1530	Тербий	8,272	8272
Кальций	1,54	1540	Диспрозий	8,536	8536
Магний	1,74	1740	Ниобий	8,57	8570
Бериллий	1,845	1845	Кадмий	8,65	8650
Цезий	1,873	1873	Гольмий	8,803	8803
Кремний	2,33	2330	Никель	8,9	8900
Бор	2,34	2340	Кобальт	8,9	8900
Стронций	2,6	2600	Медь	8,94	8940
Алюминий	2,7	2700	Эрбий	9,051	9051
Скандий	2,99	2990	Тулий	9,332	9332
Барий	3,5	3500	Висмут	9,8	9800
Иттрий	4,472	4472	Лютеций	9,842	9842
Титан	4,54	4540	Молибден	10,22	10220
Селен	4,79	4790	Серебро	10,49	10490
Европий	5,259	5259	Свинец	11,34	11340
Германий	5,32	5320	Торий	11,66	11660
Мышьяк	5,727	5727	Таллий	11,85	11850
Галлий	5,907	5907	Палладий	12,02	12020
Ванадий	6,11	6110	Рутений	12,4	12400
Лантан	6,174	6174	Родий	12.44	12440
Теллур	6,25	6250	Гафний	13,29	13290
Цирконий	6,45	6450	Ртуть	13,55	13550
Церий	6,66	6660	Тантал	16,6	16600
Сурьма	6,68	6680	Уран	19,07	19070
Празеодим	6,782	6782	Вольфрам	19,3	19300
Иттербий	6,977	6977	Золото	19,32	19320
Неодим	7,004	7004	Плутоний	19,84	19840
Цинк	7,13	7130	Рений	21,02	21020
Хром	7,19	7190	Платина	21,40	21400
Олово	7,3	7300	Иридий	22,42	22420
Индий	7,31	7310	Осмий	22,5	22500
Марганец	7,44	7440

Из таблицы видно, что удельный вес куба металла, очень разнится. Разница в весе между самым тяжёлым и самым лёгким металлом — 42 раза. Осмий, вес которого равняется 22500 кг в м 3 и литий, имеющего наименьшую плотность, вес которого 534 кг в м 3 . Металл имеющий наибольшую плотность, так же имеет наибольший вес и им является осмий, как мы уже поняли.

Средняя плотность, среди всех металлов — 11,5 г на см в кубе.

Примечательно и то, что существуют металлы, плотность которых меньше воды. Таких несколько: литий, калий, натрий.

Для справки можно добавить, что осмий не только самый тяжёлый, но и самый редкий. Его добывают в районе 100 кг в год.

Плотность драгоценных металлов

К драгоценным металлам принято относить: серебро, золото, палладий, платина, рутений, родий, иридий, осмий. Плотность которых начинается от 10,49 г см 3 (серебро) и доходит до 22,5 см 3 (осмий). Уточнить вес прочих можно в таблице.

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

Как 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

Чёрными 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:

• Обычно 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.

Различные 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. Металлические 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

Удельным 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

В 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.

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.

Металлы — это химические элементы, которые составляют большую часть периодической таблицы Д. И. Менделеева. В данной статье рассмотрим такое важное их физическое свойство, как плотность, а также приведем таблицу плотности металлов в кг/м3 .

Плотность вещества

Прежде чем разобраться с плотностью металлов в кг/м3, познакомимся с самой физической величиной. Плотностью называют отношение массы тела m к его объему V в пространстве, что математически можно записать так:

Изучаемую величину обычно обозначают буквой греческого алфавита ρ (ро).

Вам будет интересно: Что значит «чекать»: значение и варианты употребления

Если разные части тела имеют отличные массы, то с помощью записанной формулы можно определить среднюю плотность. При этом локальная плотность может значительно отличаться от средней.

Как видно из формулы, величина ρ выражается в кг/м3 в системе СИ. Она характеризует количество вещества, которое помещается в единице его объема. Эта характеристика во многих случаях является визитной карточкой веществ. Так, у разных металлов плотность в кг/м3 является различной, что позволяет их идентифицировать.

Металлы и их плотность

Металлические материалы представляют собой твердые вещества при комнатной температуре и атмосферном давлении (исключением является лишь ртуть). Они обладают высокой пластичностью, электро- и теплопроводностью и имеют характерный блеск в отполированном состоянии поверхности. Многие свойства металлов связаны с наличием у них упорядоченной кристаллической решетки, в узлах которой сидят положительные ионные остовы, связанные друг с другом с помощью отрицательного электронного газа.

Что касается плотности металлов, то она изменяется в широких пределах. Так, наименее плотными являются щелочные легкие металлы, такие как литий, калий или натрий. Например, плотность лития составляет 534 кг/м3, что практически в два раза меньше аналогичной величины для воды. Это означает, что пластинки из лития, калия и натрия не будут тонуть в воде. С другой стороны, такие переходные металлы, как рений, осмий, иридий, платина и золото, обладают огромной плотностью, которая в 20 и более раз превышает ρ воды.

Ниже приведена таблица плотности металлов. Все значения соответствуют комнатной температуре в г/см3. Если эти значения умножить на 1 000, то мы получим ρ в кг/м3.

Почему существуют металлы с высокой плотностью и с низким ее значением? Дело в том, что значение ρ для каждого конкретного случая определяется двумя основными факторами:

Особенностью кристаллической решетки металла. Если эта решетка будет содержать атомы в максимально плотной упаковке, тогда макроскопическая его плотность будет выше. Самой плотной упаковкой обладают ГЦК и ГПУ решетки.

Физическими свойствами атома металла. Чем больше его масса и чем меньше радиус, тем выше значение ρ. Этот фактор объясняет, почему металлами с высокой плотностью являются химические элементы с большим номером в периодической таблице.

Экспериментальное определение плотности

Предположим, у нас имеется кусок неизвестного металла. Как можно определить его плотность? Вспоминая формулу для ρ, приходим к ответу на заданный вопрос. Для определения плотности металла достаточно взвесить его на каких-либо весах и измерить объем. Затем следует первую величину разделить на вторую, не забывая об использовании правильных единиц измерения.

Если геометрическая форма тела является сложной, то объем его измерить будет нелегко. В таких случаях можно воспользоваться законом Архимеда, поскольку объем вытесненной жидкости при погружении тела будет точно равен измеряемому объему.

На использовании закона Архимеда также основан метод гидростатических весов, изобретенных в конце XVI века Галилеем. Суть метода заключается в измерении веса тела в воздухе, а затем в жидкости. Если первую величину обозначить P0, а вторую — P1, тогда плотность металла в кг/м3 вычисляется по такой формуле:

ρ = P0 * ρl / (P0 — P1)

Где ρl — плотность жидкости.

Теоретическое определение плотности

В приведенной выше таблице плотностей химических элементов красным обозначены металлы, для которых приведена теоретическая плотность. Эти элементы являются радиоактивными, и получены они были искусственно в небольших количествах. Указанные факторы затрудняют их точное измерение плотности. Однако величину ρ можно успешно рассчитать.

Метод теоретического определения плотности достаточно прост. Для этого нужно знать массу одного атома, количество атомов в элементарной кристаллической решетке и тип этой решетки.

Для примера приведем расчет для железа. Его атом имеет массу 55,847 а.е.м. Железо при комнатных условиях имеет ОЦК решетку с параметром 2,866 ангстрема. Поскольку на один элементарный кубик ОЦК приходится два атома, то получаем:

ρ = 2 * 55,847 * 1,66 * 10-27 / (2,8663 * 10-30) = 7,876 кг/м3

Если сравнить это значение с табличным, то видно, что различаются они лишь в третьем знаке после запятой.

morflot.su

понятие, показатели самых распространённых металлов и сплавов

Для того чтобы продуктивно осуществлять работу с различными материалами, мастер должен быть осведомлён обо всех их физических свойствах и характеристиках, которые помогут определить нюансы процесса работы. Это очень важный аспект, касающийся любого рабочего процесса, связанного с обработкой материалов в различных отраслях.

Свойства практически всех известных человечеству материалов давно уже изучены и любые показатели могут быть узнаны пользователем, благодаря огромному количеству теоретических материалов, которые есть и в специальных книгах и справочниках, и на просторах сети интернет.

Металлы — это целая группа материалов, которые очень широко используются в различных производственных областях. Их обработка является не самым лёгким процессом, так как практически всегда требуется вмешательство физического или термического воздействия. Поэтому очень важно знать многие физические свойства таких материалов.

Удельный вес металлов является одной из очень важных характеристик, которые нужно знать при их обработке. В данной статье будут рассмотрены некоторые показатели удельного веса разных металлов, которые, возможно, впоследствии смогут пригодиться пользователю.

Определение удельного веса металла

Для начала следует определить, что же такое удельный вес. Так легче будет впоследствии разбираться во всех показателях, а также использовать полученные знания при обработке заготовок из, созданных из этого прочного материала.

Удельным весом называют отношение однородного тела из этого вещества к объёму данного материала. Из этого можно сразу выделить интересный момент, заключающийся в том, что по сути удельный вес металла является его плотностью.

Данная величина, то есть удельный вес металла, измеряется в кг/куб. м. Это единица измерения, чаще всего указываемая в различных технических справочниках. Иногда могут указываться и другие единицы измерения, но в отечественных источниках они встречаются гораздо реже.

Если же справочника, содержащего необходимые данные о том или ином металле, под рукой нет, то можно рассчитать удельный вес по известной формуле:

В данной формуле y обозначает удельный вес, который впоследствии придётся рассчитать, Р — это вес, а V — это объём. Использую эту формулу, можно уже при известных данных о весе и объёме выполнить расчёт.

Удельный вес различных металлов

После определения самого понятия удельного веса данного материала, можно перейти к некоторым показателям, которые уже впоследствии смогут оказать помощь в осуществлении работы с металлами.

Конечно же, ни для кого не секрет, что у каждого металла, а также каждого сплава, имеются свои, отличные от других, показатели данной величины. Для того чтобы не запутаться во всех имеющихся данных о различных сплавах и металлах, ниже будут отдельно рассматриваться металлы и сплавы.

Удельный вес металлов

Для начала следует рассмотреть металлы, не содержащие примесей и имеющие своё химическое обозначение в периодической таблице.

Металлы делятся на чёрные и цветные. Самым типичным чёрным «представителем» считается железо. Его удельный вес будет указан в таблице ниже. Также в таблице будут приведены показатели удельного веса таких чёрных металлов, как хром, молибден, вольфрам, марганец, никель, титан.

Остальные материалы, которые присутствуют в таблице, но не были названы в перечне металлов выше, являются цветными. Все цветные металлы, которые будут указаны ниже, могут быть разделены на три группы:

• лёгкие: алюминий, магний;
• благородные металлы, также называемые драгоценными: полублагородная медь, серебро, золото, платина;
• металлы легкоплавкие: олово, цинк, свинец.

Удельный вес металлических сплавов

Конечно, удельный вес металлов — информация крайне полезная, и этого вполне бы хватило для чисто ознакомительного чтения данной статьи. Но следует помнить, что металлы в чистом виде довольно редко используются в строительстве и других областях. Обычно их заменяют различные сплавы, которые можно разделить на две группы: лёгкие и тяжёлые.

В силу своих выдающихся высокотемпературных механических свойств, серьёзных показателей прочности, сплавы давно уже прочно заняли своё место на различных производствах и различных промышленных областях. Чаще всего основой лёгких сплавов являются титан, бериллий, алюминий и магний. Но следует упомянуть тот факт, что сплавы, которые были созданы на основе двух последних металлических элементов, не могут быть использованы в рабочих условиях, где предусмотрены высокие температурные показатели.

Основой для тяжёлых сплавов служат следующие элементы: олово, свинец, цинк, медь. Чаще всего в промышленности используются такие тяжёлые сплавы, как латунь и бронза. Они довольно часто применяются на различных производствах, благодаря своим отменным механическим свойствам. Из данных сплавов изготавливают санитарно-техническую арматуру, а также детали, которые используются в архитектуре.

Ниже представлена таблица, содержащая данные об удельном весе некоторых сплавов:

Все представленные в таблице выше сплавы являются одними из самых востребованных в самых различных промышленных областях и используются для изготовления самых разных предметов, использующихся людьми в быту.

Выводы

• Удельный вес — величина, которая является отношением веса к объёму и измеряется в кг/куб. м. Также может быть упомянута в некоторых источниках, как плотность.
• Показатели удельного веса могут быть использованы для более лучшей их обработки, что впоследствии может повлиять на качество конечного изделия.
• Можно упомянуть о том, что данная величина металлов также может измеряться и в других единицах измерения. Приведённые в статье и в таблицах показатели, выраженные в кг/куб.см, очень часто используются в отечественных источниках и справочниках, но также можно наткнуться на другую единицу измерения, тоже довольно широко используемую для обозначения удельного веса. Это г/куб. м. Если вдруг пользователь наткнулся на данные, выраженные в данной единице измерения, но ему легче ориентироваться в показателях кг/куб.м, то расстраиваться не стоит. Следует просто умножить показатель в г/куб.см на 1000.
• С помощью значений, приведённых в таблицах, можно с лёгкостью узнать вес имеющейся детали. Для того чтобы вычислить массу детали, нужно лишь вычислить её объём. Это делается для того, чтобы его впоследствии умножить на плотность материала, из которого была изготовлена деталь.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

stanok.guru