8 (913) 791-58-46
Заказать звонок

Удельный вес алюминия г см3


Плотность алюминиевых сплавов


  

Расчетная плотность указана для расчета справочной теоретической массы изделий и может отличаться по результатам взвешивания.

Переводной коэффициент показывает отношение плотности сплава к плотности чистого алюминия (2,7 г/см3).

 

РАСЧЕТНАЯ ПЛОТНОСТЬ И ПЕРЕВОДНОЙ КОЭФФИЦИЕНТ АЛЮМИНИЯ И СПЛАВОВ

Марка сплава

Плотность, г/см3

Переводной коэффициент

AМц

2,73

1,011

АМцС

2,73

1,011

ММ

2,73

1,011

АМг2

2,68

0,992

АМг3

2,67

0,988

АМг5

2,65

0,981

АМг6

2,64

0,977

АД31

2,71

1,004

АД33

2,71

1,004

АД35

2,72

1,007

АВ

2,70

1,000

Д1

2,80

1,037

Д12

2,72

1,007

Д16

2,78

1,030

Д19

2,76

1,022

Д20

2,84

1,052

АК4

2,77

1,026

АК4-1

2,80

1,037

АК6

2,75

1,018

АК8

2,80

1,037

В95

2,85

1,055

1915

2,77

1,026

1925

2,77

1,026

ВД1

2,77

1,026

ВАД1

2,76

1,022

В95-2

2,85

1,055

АКМ

2,69

0,996

 

ПЕРЕВОДНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПРИБЛИЖЕННОЙ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МАССЫ 1 М ПРОФИЛЯ ИЗ АЛЮМИНИЯ И АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ  

Марка сплава Переводной коэффициент Марка сплава Переводной коэффициент
АМц 0,958 1163 0,975
АМцС 0,958 1915 0,972
АМг2 0,940 1920 0,954
АМгЗ 0,937 1925 0,972
АМг5 0,930 1935 0,977
АМгб 0,926 1985ч 0,948
1561 0,930 1973 1,000
Д1 0,982 1980 0,968
Д16 0,976 ВД1 0,982
Д16ч 0,976 АВД1-1 0,982
Д19ч 0,968 АКМ 0,970
Д20 0,996 М40 0,965
АВ 0,947 АК4 0,970
ВАД1 0,968 АК6 0,962
К48-2 0,972 АД31Е 0,950
К48-2пч 0,972 АК4-1 0,982
АД31 0,950 АК4-1ч 0,982
АДЗЗ 0,951 ВД17 0,965
АД35 0,954 1420 0,867
1161 0,972    

 

ПЕРЕВОДНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПРИБЛИЖЕННОЙ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МАССЫ 1 М ПРОФИЛЯ ИЗ МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ 

Марка сплава Переводной коэффициент
МА1 0,978
МА2 0,989
МА2-1 0,990
МА2-1пч 0,990
МА8 0,989
МА12 0,989

 

Удельный вес алюминиевых сплавов


Плотность материалов

Единица измерения

Плотность алюминия и любого другого материала — это физическая величина, определяющая отношения массы материала к занимаемому объему.

  • Единицей измерения плотности в системе СИ принята размерность кг/м 3 .
  • Для плотности алюминия часто применяется более наглядная размерность г/см 3 .

Плотность алюминия в кг/м 3 в тысячу раз больше, чем в г/с м 3 .

Удельный вес

Для оценки количества материала в единице объема часто применяют такую не системную, но более наглядную единицу измерения как «удельный вес». В отличие от плотности удельный вес не является абсолютной единицей измерения. Дело в том, что он зависит от величины гравитационного ускорения g, которая меняется в зависимости от расположения на Земле.

Зависимость плотности от температуры

Плотность материала зависит от температуры. Обычно она снижается с увеличением температуры. С другой стороны, удельный объем – объем единицы массы – возрастает с увеличением температуры. Это явление называется температурным расширением. Оно обычно выражается в виде коэффициента температурного расширения, который дает изменение длины на градус температуры, например, мм/мм/ºС. Изменение длины легче измерить и применять, чем изменение объема.

Удельный объем

Удельный объем материала — это величина, обратная плотности. Она показывает величину объема единицы массы и имеет размерность м 3 /кг. По удельному объему материала удобно наблюдать изменение плотности материалов при нагреве-охлаждении.

Читать также: Из чего состоит сверлильный станок

На рисунке ниже показано изменение удельного объема различных материалов (чистого металла, сплава и аморфного материала) при увеличении температуры. Пологие участки графиков – это температурное расширение для всех типов материалов в твердом и жидком состоянии. При плавлении чистого металла происходит скачок повышения удельного объема (снижения плотности), при плавлении сплава – быстрое его повышение по мере расплавления в интервале температур. Аморфные материалы при плавлении (при температуре стеклования) увеличивают свой коэффициент температурного расширения [2].

Как узнать вес алюминиевых листов?

Естественно, наиболее точный метод определить массу листа алюминия – взвесить его. Но это можно выполнить и при помощи довольно простых расчетов. Правда, вне зависимости от используемого способа вычислений, всегда получается теоретический показатель веса – близкий к реальной величине, который получается при взвешивании, но немного отличающееся от него. Существуют следующие способы расчета массы алюминиевого листа:

  • с помощью удельной массы листа, рассчитанной самостоятельно;
  • с помощью теоретического табличного значения веса 1 м листа, с учетом требований ГОСТ.

Как уже выше обозначалось, результатом вычислений является теоретический вес. Это в первую очередь объясняется тем, что при любых расчетах используют габариты изделия: ширина, толщина и длина. Их измеряют, либо используют данные, из справочника ГОСТ для алюминиевых листов. В любом случае реальные габариты будут отличаться от полученных каким-либо из этих способов. Это объясняется такими причинами.

Основная скрывается в несовершенстве сегодняшних технологий производства металлопроката, при этом любого. Изготовить изделие точно заданной величины невозможно. Именно по этой причине во всех ГОСТ (для любого сортамента), которые регламентируют требования производства и сортамент (список типоразмеров) изделий, указаны возможные отклонения по габаритам. Для алюминиевого листа такие требования прописаны в ГОСТ21631. Здесь находятся все типоразмеры изготавливаемых промышленностью изделий и отклонения их длины, толщины и ширины. В документациях и справочниках для листа указывают габариты, которые соответствуют требованиям, согласно сортаменту, не учитывая вероятные отклонения от них.

То есть, покупая алюминиевый лист с размерами, которые указаны в сопроводительной документации, можно быть абсолютно уверенным, что из упаковки, как минимум один не соответствует указанным. Допуск, если он вписывается в рамки возможных ГОСТом, будет несущественным, а, соответственно, и погрешность теоретического расчета веса небольшая. Хоть, если необходимо посчитать довольно большое количество проката, могут «вылезти» недостающие или лишние тонны.

Между прочим, согласно первому варианту расчета, выбирается теоретическое указание веса 1 метра листа по ГОСТ. Оно также рассчитывается, с учетом из стандартных размеров алюминиевого сортамента.

Измерение изделия может немного исправить ситуацию, но не всегда. Как правило, его производят по одной широкой и длинной стороне, и в одном месте с краю микрометром или штангенциркулем узнают толщину. Но показания противоположных краев могут различаться. А в промежутке углов длины и ширины также могут «плавать». Это же касается и толщины, она на какие-то сотые доли миллиметра будет изменяться по всему периметру алюминиевого изделия.

Следующий момент, который влияет на точность расчетов – это какие данные по плотности алюминия подставлялись в формулы для расчета веса. Так как вес определяется умножением объема листа на его плотность. Обозначение веса 1 метра из справочника ГОСТ и документации рассчитывали, с учетом показателя 2,85г/см3 (2850кг/м3). Эта величина относится к плотности составов В95.2, В95.1, В95 и ряда иных. Но видов алюминия и его составов великое множество, и у всех своя величина. Она, возможно, немного, но отличаться от табличного веса. И в этом случае взятый из ГОСТ показатель веса 1 метра будет еще больше отличаться от реального.

Чтобы было возможно корректировать теоретическую массу таблиц, в ГОСТ указаны переводные коэффициенты по некоторым маркам алюминиевых составов. Найдя требуемый, умножаем на него справочные показатели веса.

Плотность алюминия

Теоретическая плотность алюминия

Плотность химического элемента определяется его атомным номером и другими факторами, такими как атомный радиус и способ упаковки атомов. Т еоретическая плотность алюминия при комнатной температуре (20 °С) на основе параметров его атомной решетки составляет:

Плотность алюминия: твердого и жидкого

График зависимости плотности алюминия в зависимости от температуры представлена на рисунке ниже [1]:

  • С повышением температуры плотность алюминия снижается.
  • При переходе алюминия из твердого в жидкое состояние его плотность снижается скачком с 2,55 до 2,34 г/см 3 .

Плотность алюминия в жидком состоянии — расплавленного чистого алюминия 99,996 % — при различных температурах представлена в таблице.

Технические показатели сплавов металлов

Наиболее распространенными сплавами на основе меди считаются латунь и бронза

. Их состав формируется также из других элементов:

  • цинка;
  • никеля;
  • олова;
  • висмута.

Все сплавы различаются между собой структурой. Наличие олова в составе позволяет делать бронзовые сплавы отменного качества. В более дешевые сплавы входит никель либо цинк. Производимые материалы на основе Cuprum обладают следующими характеристиками:

  • высокая пластичность и износостойкость;
  • электропроводность;
  • устойчивость к агрессивной среде;
  • низкий коэффициент трения.

Сплавы на основе меди находят широкое применение в промышленном производстве. Из них производят посуду, ювелирные украшения, электропровода и системы отопления. Материалы с Cuprum часто используют для декорирования фасадной части домов, изготовления композиций. Высокая устойчивость и пластичность являются основными качествами для применения материала.

Лист латунный

Латунь — сплав меди и цинка, который может быть легирован другими химическими элементами. Двухкомпонентная латунь маркируется буквой Л и цифрой, указывающей на процентное содержание меди. Многокомпонентный состав помечается буквой Л, а также буквами и цифрами, определяющими вид и количество легирующих добавок. Материал отличается высокой коррозийной стойкостью, хорошей теплопроводностью и пластичностью. Листовая латунь применяется в строительстве, машино- и приборостроении, электроэнергетике и химической промышленности.

Алюминиевые сплавы

Влияние легирования

Различия в плотности различных алюминиевых сплавов обусловлены тем, что они содержат различные легирующие элементы и в разных количествах. С другой стороны, одни легирующие элементы легче алюминия, другие — тяжелее.

Легирующие элементы легче алюминия:

Легирующие элементы тяжелее алюминия:

Влияние легирующих элементов на плотность алюминиевых сплавов демонстрирует график на рисунке ниже [1].

Плотность промышленных алюминиевых сплавов

Плотность алюминия и алюминиевых сплавов, которые применяются в промышленности, представлены в таблице ниже для отожженного состояния (О). В определенной степени она зависит от состояния сплава, особенно для термически упрочняемых алюминиевых сплавов.

Читать также: Холодильники какой фирмы лучше мнение эксперта

Алюминиево-литиевые сплавы

Самую малую плотность имеют знаменитые алюминиево-литиевые сплавы.

  • Литий является самым легким металлическим элементом.
  • Плотность лития при комнатной температуре составляет 0,533 г/см³ — этот металл может плавать в воде!
  • Каждый 1 % лития в алюминии снижает его плотность на 3 %
  • Каждый 1 % лития увеличивает модуль упругости алюминия на 6 %. Это очень важно для самолетостроения и космической техники.

Популярными промышленными алюминиево-литиевыми сплавами являются сплавы 2090, 2091 и 8090:

  • Номинальное содержание лития в сплаве 2090 составляет 1,3 %, а номинальная плотность – 2,59 г/см 3 .
  • В сплаве 2091 номинальное содержание лития составляет 2,2 %, а номинальная плотность – 2,58 г/см 3 .
  • У сплава 8090 при содержании лития 2,0 % плотность составляет 2,55 г/см 3 .

Физические свойства

Металл серебристо-белого цвета, лёгкий, плотность — 2,7 г/см³, температура плавления у технического алюминия — 658 °C, у алюминия высокой чистоты — 660 °C, удельная теплота плавления — 390 кДж/кг, температура кипения — 2500 °C, удельная теплота испарения — 10,53 МДж/кг, временное сопротивление литого алюминия — 10-12 кг/мм², деформируемого — 18-25 кг/мм², сплавов — 38-42 кг/мм².

Твёрдость по Бринеллю — 24-32 кгс/мм², высокая пластичность: у технического — 35 %, у чистого — 50 %, прокатывается в тонкий лист и даже фольгу.

Алюминий обладает высокой электропроводностью и теплопроводностью, 65 % от электропроводности меди, обладает высокой светоотражательной способностью.

Алюминий образует сплавы почти со всеми металлами.

Плотность металлов

Плотность алюминия в сравнении с плотностью других легких металлов:

  • алюминий: 2,70 г/см 3
  • титан: 4,51 г/см 3
  • магний: 1,74 г/см 3
  • бериллий: 1,85 г/см 3

Источники: 1. Aluminum and Aluminum Alloys, ASM International, 1993. 2. FUNDAMENTALS OF MODERN MANUFACTURING — Materials, Processes, and Systems /Mikell P. Groover — JOHN WILEY & SONS, INC., 2010

Таблица 1. Удельные веса некоторых металлов и их сплавов

Таблица 2. Удельные веса некоторых неметаллов

Таблица 3. Удельные веса некоторых лакокрасочных материалов

К оглавлению

Следите за нами:

Главконструктор работает с компаниями в городах:

Санкт-Петербург, Москва, Севастополь, Воронеж, вся Россия.

Сколько весит лист алюминия?

Вес алюминиевого листаВес 1 листа, кг
Вес дюралевого листа д16ат 0,5х1200х30005
Вес дюралевого листа д16ат 0,5х1500х30006,3
Вес дюралевого листа д16ат 1х1200х300010,1
Вес дюралевого листа д16ат 1х1500х300012,6
Вес дюралевого листа д16ат 1,5х1200х300015,1
Вес дюралевого листа д16ат 1,5х1500х300018,9
Вес дюралевого листа д16ат 2х1200х300020,2
Вес дюралевого листа д16ат 2х1500х300025,2
Вес дюралевого листа д16ат 2,5х1200х300025,2
Вес дюралевого листа д16ат 2,5х1500х300031,5
Вес дюралевого листа д16ат 3х1200х300030,2
Вес дюралевого листа д16ат 3х1500х300037,8
Вес дюралевого листа д16ат 4х1200х300040,3
Вес дюралевого листа д16ат 4х1500х300050,4
Вес дюралевого листа д16ат 5х1200х300050,4
Вес дюралевого листа д16ат 5х1500х300063
Вес дюралевого листа д16ат 6х1200х300060,5
Вес дюралевого листа д16ат 6х1500х300075,6
Вес дюралевого листа д16ат 8х1200х300080,6
Вес дюралевого листа д16ат 8х1500х3000100,8
Вес дюралевого листа д16ат 10х1200х3000100,8

Также можете изучить материалы

  • Длительно допустимые токи для алюминиевых шин
  • Длительно допустимые токи для изолированных шин
  • Вес квадратного метра рифленых листов квинтет
  • Вес алюминиевых шин
  • Вес гибких изолированных медных шин
  • Вес медной шин

В Невской Алюминиевой Компании Вы можете купить со склада в Петербурге различные виды алюминиевого проката:

  • купить лист алюминиевый рифленый в СПб в розницу
  • Прямоугольные трубы Ад31
  • Квадратные трубы Ад31
  • Уголок Ад31
  • Полосы Ад31
  • Медную шину М1т

Сплавы цветных металлов — меди, алюминия, цинка, магния

Цветная металлургия занимается добычей руд цветных металлов, а также обогащением и выплавкой чистых металлов и их сплавов. Цветные металлы имеют множество ценных свойств: малую плотность (магний, алюминий), высокую теплопроводность (медь), устойчивость к коррозии (титан) и др. Условно они делятся на тяжелые, легкие, благородные и редкие.

Группы металлов

К тяжелым металлам относятся вещества, которые отличаются высокой плотностью. Это кобальт, хром, медь, свинец и др. Некоторые из них (свинец, цинк, медь) применяют в чистом меде, но обычно используют в качестве легирующих элементов.

Плотность легких металлов — менее 5 г/см3. В этой группе относятся алюминий, натрий, калий, литий и др. Их используют как раскислители при изготовлении чистых металлов и сплавов, а также применяют в пиротехнике, медицине, фототехнике и других областях.

Благородные металлы отличаются высокой устойчивостью к коррозии. В данную группу входят платина, золото, серебро, осмий, палладий, родий, иридий и рутений. Они применяются в медицине, электротехнике, приборостроении, ювелирном деле.

Редкие металлы объединены в отдельную группу, так как имеют особые свойства, не характерные для других металлов. Это уран, вольфрам, селен, молибден и др.

Также выделяется группа широко применяемых металлов. В нее входят титан, алюминий, медь, олово, магний и свинец.

Сплавы на основе цветных металлов бывают литейные и деформируемые. Они различаются технологией создания заготовок: из литейных производят детали с помощью литья в металлические или песчаные формы, а из деформируемых делают листы, фасонные профили, проволоку и другие элементы. В этом случае используются методы прессования, ковки и штамповки. Литейные сплавы относятся к металлургии тяжелых металлов, деформируемые — к металлургии легких металлов.

Алюминий и его сплавы


Алюминий — цветной металл, который имеет серебристо-белый оттенок и плавится при температуре 650°С. В периодической системе ему соответствует символ Al. Этот элемент занимает третье место по распространенности среди всех пород в земной коре (на первом месте — кислород, на втором — кремний). В атмосферных условиях на поверхности алюминия образуется оксидная пленка, препятствующая появлению коррозии.

Важные свойства алюминия:

  • Низкая плотность — всего 2,7г/см3 (например, у меди — 8,94г/см3).
  • Высокая электрическая проводимость (37*106 См/м) и теплопроводность (203,5 Вт/(м·К)).
  • Низкая прочность в чистом виде — 50 МПа.
  • Структура кристаллической решетки — кубическая гранецентрированая.

Металл легко обрабатывается давлением. Находит широкое применение в электропромышленности: из алюминия изготавливают проводники электрического тока. При производстве стали его используют для раскисления. Из алюминия также делают посуду, однако она не подходит для приготовления солений и хранения кисломолочных продуктов — элемент неустойчив в щелочной и кислой среде. Некоторые стальные детали покрывают алюминием (процесс алитирования), чтобы повысить их жаростойкость. Из-за невысокой прочности алюминий практически не применяется в чистом виде.

При маркировке алюминия используется буква А в сочетании с числом, которое указывает на содержание металла. Например, марка A99 содержит 99,95% алюминия, а марка А99 — 99,99%. Существует также марка особой чистоты — А999, в которой 99,999% алюминия.

Деформируемые сплавы алюминия

Деформируемые алюминиевые сплавы делятся на упрочняемые и неупрочняемые.

Упрочняемые деформируемые сплавы алюминия — это дуралюмины (система А-Сu-Mg) и высокопрочные сплавы (Аl-Сu-Mg-Zn). Высокие механические свойства и небольшой удельный вес позволяют широко применять эти сплавы в области машиностроения, особенно — в изготовлении деталей для самолетов.

Основными легирующими элементами для дуралюминов служат магний и медь. Эти сплавы маркируются буквой Д с числом. Из Д1 делают лопасти винтов, Д16 используется для лонжеронов, шпангоутов, обшивки самолетов, а Д 17 — для крепежных заклепок.

Высокопрочные сплавы, помимо алюминия, меди и магния, содержат цинк. Обозначаются буквой В и числом, применяются для изготовления деталей сложной конфигурации, лопастей вертолетов, высоконагруженных конструкций.

Неупрочняемые деформируемые алюминиевые сплавы — это сплавы алюминия с марганцем (маркировка — АМц1) и с магнием (AМг2 и АМг3). Они хорошо обрабатываются сваркой, вытяжкой, прокаткой, горячей и холодной штамповкой. Отличаются высокой пластичностью, но при этом не очень прочные. Они выпускаются преимущественно в виде листов, которые применяются для изготовления изделий сложной формы (заклепки, рамы и др.).

Литейные сплавы на основе алюминия

Наиболее широкое применение получили литейные сплавы алюминия и кремния, которые называются силуминами. Они содержат более 4,5% кремния и обозначаются буквами АК с номером марки. Силумины сочетают малый удельный вес с высокими механическими и литейными свойствами. Они применяются для сложного литья авто-, мото- и авиадеталей, а также для производства некоторых видов бытовой техники — мясорубок, теплообменников, санитарно-технических арматур и др.

Сплавы на основе меди


Медь — цветной металл, который на поверхности имеет красный оттенок, а в изломе — розовый. В периодической системе Д.И. Менделеева обозначается символом Cu. В чистом виде металл имеет высокую степень пластичности, электро- и теплопроводности, а также характеризуется устойчивостью к коррозии. Это позволяет использовать медь и ее сплавы для кровель ответственных зданий.

Важные свойства металла:

  • Температура плавления — 1083°С.
  • Структура кристаллической решетки — кубическая гранецентрированая.
  • Плотность — 8,94 г/см3.

Благодаря пластичности медь легко поддается обработке давлением, но плохо режется. Из-за большой усадки металл обладает низкими литейными свойствами. Любые примеси, за исключением серебра, оказывают большое влияние на вещество и снижают его электрическую проводимость.

При маркировке меди используется буква М с числом, которое обозначает марку. Чем меньше номер марки, тем больше в ней чистого вещества. Например, М00 содержит 99,99 % меди, а М4 — 99 %.

Наиболее широкое применение в технике находят две группы медных сплавов — бронзы и латуни.

Бронзы

Бронзы — сплавы на основе меди, в которых легирующим элементом является любой металл, кроме цинка. Наиболее часто применяются сплавы меди со свинцом, оловом, алюминием, кремнием и сурьмой.

Все бронзы по химическому составу делятся на оловянные и специальные, или безоловянные, то есть не содержащие в своем составе олова.

Оловянные бронзы отличаются наиболее высокими литейными, механическими и антифрикционными свойствами, а также имеют повышенную устойчивость к коррозии. Из-за высокой стоимости олова эти сплавы применяют ограниченно.

Специальные бронзы часто используют в качестве заменителей оловянных, и некоторые имеют лучшие технологические свойства. Выделяются следующие виды специальных бронз:

  • Алюминиевые. Они содержат от 5% до 11% алюминия, а также марганец, никель, железо и другие металлы. Эти сплавы обладают более высокими механическими свойствами, чем оловянные бронзы, однако их литейные свойства ниже. Алюминиевые бронзы служат для изготовления мелких ответственных деталей.
  • Свинцовистые. В их состав входит около 30% свинца. Эти сплавы имеют высокие антифрикционные свойства, поэтому широко применяются в производстве подшипников.
  • Кремнистые. Эти бронзы содержат примерно 4% кремния, легируются никелем и марганцем. По своим механическим свойствам почти соответствуют сталям. Применяются, в основном, для изготовления пружинистых элементов в судостроении и авиации.
  • Бериллиевые. Содержат до 2,3% бериллия, характеризуются высокой упругостью, твердостью и износостойкостью. Эти бронзы используются для пружин, которые работают в условиях агрессивной среды.

Все бронзы имеют хорошие антифрикционные показатели, коррозионную стойкость, высокие литейные свойства, которые позволяют использовать сплавы для изготовления памятников, отливки колоколов и др.

При маркировке бронз используются начальные буквы Бр, после которых идут первые буквы названий основных металлов с указанием их содержания в процентах. Например, сплав БрОФ8-0,3 включает 8% олова и 0,3% фосфора.

Латуни


Латунями называют сплавы меди и цинка с добавлением других металлов — алюминия, свинца, никеля, марганца, кремния и др. В простых латунях содержится только медь и цинк, а многокомпонентные сплавы включают от 1% до 8% различных легирующих элементов, которые добавляют для улучшения различных свойств.

  • Марганец, никель и алюминий повышают устойчивость сплава к коррозии и его механические свойства.
  • Благодаря добавкам кремния сплав становится более текучим в жидком состоянии и легче поддается сварке.
  • Свинец упрощает обработку резанием.

Процентное содержание цинка в любой латуни не превышает 50 %. Эти сплавы стоят дешевле, чем чистая медь, а благодаря добавлению цинка и легирующих элементов, они обладает большей устойчивостью к коррозии, прочностью и вязкостью, а также характеризуются высокими литейными свойствами. Латуни используют для изготовления деталей методами прокатки, вытяжки, штамповки и др.

При маркировке простой латуни используется буква Л и число, обозначающее содержание меди. Например, марка Л96 содержит 96% меди. Для многокомпонентных латуней используется сложная формула: буква Л, затем первые буквы основных металлов, цифра, обозначающая содержание меди, а затем состав других элементов по порядку. Например, латунь ЛАМш77-2–0,05 содержит 77% меди, 2% алюминия, 0,05% мышьяка, остальное — цинк.

Магний и его сплавы


Магний — цветной металл, который имеет серебристый оттенок и обозначается символом Mg в периодической системе.

Важные свойства магния:

  • Температура плавления — 650°С.
  • Плотность — 1,74 г/см3.
  • Твердость — 30-40 НВ.
  • Относительное удлинение — 6-17%.
  • Временное сопротивление — 100-190 МПа.

Металл обладает высокой химической активностью, в атмосферных условиях неустойчив к образованию коррозии. Он хорошо режется, воспринимает ударные нагрузки и гасит вибрации. Так как магний имеет низкие механические свойства, он практически не применяется в конструкционных целях, зато используется в пиротехнике, химической промышленности и металлургии. Он часто выступает в качестве восстановителя, легирующего элемента и раскислителя при изготовлении сплавов.

При маркировке используются буквы Мг с цифрами, которые обозначают процентное содержание магния. Например, в марке Мг96 содержится 99,96% магния, а в Мг90 — 99,9 %.

Сплавы на основе магния характеризуются высокой удельной прочность (предел прочности — до 400 МПа). Они хорошо режутся, шлифуются, полируются, куются, прессуются, прокатываются. Из недостатков магниевых сплавов — низкая устойчивость к коррозии, плохие литейные свойства, склонность воспламеняться при изготовлении.

Деформируемые сплавы магния

Наиболее распространены три группы сплавов на основе магния.

Сплавы магния, легированные марганцем

Содержат до 2,5% марганца, не упрочняются термической обработкой. У них хорошая коррозионная стойкость. Так как эти сплавы легко свариваются, они применяются для сварных деталей несложной конфигурации, а также для деталей арматуры, масляных и бензиновых систем, которые не испытывают больших нагрузок. Среди данной группы — сплавы МА1 и МА8.

Сплавы системы Mg-Al-Zn-Mn

В состав этих сплавов, помимо магния и марганца, входят алюминий и цинк. Они заметно повышают прочность и пластичность, благодаря чему сплавы подходят для изготовления штампованных и кованых деталей сложных форм. К этой группе относятся марки МА2-1 и МА5.

Сплавы системы Mg-Zn

Сплавы на основе магния и цинка дополнительно легируются кадмием, цирконием и редкоземельными металлами. Это высокопрочные магниевые сплавы, которые применяются для деталей, испытывающих высокие нагрузки (в самолетах, автомобилях, станках и др.). К данной группе относятся сплавы марок МА14, МА15, МА19.

Литейные сплавы магния

Самая распространенная группа литейных магниевых сплавов относится к системе Mg-Al-Zn. Эти сплавы практически не поглощают тепловые нейтроны, поэтому широко применяются в атомной технике. Из них также делают детали самолетов, ракет, автомобилей (двери кабин, корпуса приборов, топливные баки и др.). Сплавы магния, цинка и алюминия используют в приборостроении и в изготовлении кожухов для электронной аппаратуры. К данной группе относятся марки МЛ5 и МЛ6.

Высокопрочные литейные магниевые сплавы отличаются лучшими механическими и технологическими свойствами. Они применяются в авиации для изготовления нагруженных деталей. К данной группе относятся сплавы МЛ12 (магний, цинк и цирконий), МЛ8 (магний, цинк, цирконий и кадмий), МЛ9 (магний, цирконий, неодим), МЛ10 (магний, цинк, цирконий, неодим).

Цинк и его сплавы


Цинк — цветной металл серо-голубоватого оттенка. В системе Д. И. Менделеева обозначается символом Zn. Он обладает высокой вязкостью, пластичностью и коррозионной стойкостью. Важные свойства металла:

  • Небольшая температура плавления — 419 °С.
  • Высокая плотность — 7,1 г/см3.
  • Низкая прочность — 150 МПа.

В чистом виде цинк используется для оцинкования стали с целью защиты от коррозии. Применяется в полиграфии, типографии и гальванике. Его часто добавляют в сплавы, преимущественно в медные.

Существуют следующие марки цинка: ЦВ00, ЦВ0, ЦВ, Ц0А, Ц0, Ц1, Ц2 и Ц3. ЦВ00 — самая чистая марка с содержанием цинка в 99,997%. Самый низкий процент чистого вещества в марке Ц3 — 97,5%.

Деформируемые цинковые сплавы

Деформируемые сплавы цинка используются для производства деталей методами вытяжки, прессования и прокатки. Они обрабатываются в горячем состоянии при температуре от 200 до 300 ?С. В качестве легирующих элементов выступают медь (до 5%), алюминий (до 15%) и магний (до 0,05%).

Деформируемые цинковые сплавы характеризуются высокими механическими свойствами, благодаря которым часто используются в качестве заменителей латуней. Они обладают высокой прочностью при хорошей пластичности. Сплавы цинка, алюминия и меди наиболее распространены, так как они имеют самые высокие механические свойства.

Литейные цинковые сплавы

В литейных цинковых сплавах легирующими элементами также выступают медь, алюминий и магний. Сплавы делятся на 4 группы:

  • Для литья под давлением.
  • Антифрикционные.
  • Для центробежного литья.
  • Для литья в кокиль.

Слитки легко полируются и принимают гальванические покрытия. Литейные цинковые сплавы имеют высокую текучесть в жидком состоянии и образуют плотные отливки в застывшем виде.

Литейные сплавы получили широкое применение в автомобильной промышленности: из них делают корпуса насосов, карбюраторов, спидометров, радиаторных решеток. Сплавы также используются для производства некоторых видов бытовой техники, арматуры, деталей приборов.

В России цветная металлургия — одна из самых конкурентоспособных отраслей промышленности. Многие отечественные компании являются мировыми лидерами в никелевой, титановой, алюминиевой подотраслях. Эти достижения стали возможными благодаря крупным инвестициям в цветную металлургию и применению инновационных технологий.

Алюминиевые сплавы

Алюминиевые сплавы подразделяются на две группы:

  1. литейные, применяемые для изготовления деталей путем отливки в землю, в металлические формы или под давлением,

  2. деформируемые, применяемые для изготовления листов, ленты, проволоки, гофра, фасонного профиля и деталей с помощью штамповки, ковки или прессовки.

Алюминиевые сплавы характеризуются небольшим удельным весом (до 3 г/см3), хорошей обрабатываемостью, коррозионной стойкостью, высокими механическими свойствами после термической обработки и хорошими литейными свойствами.

Литейные алюминиевые сплавы

Наибольшее распространение имеют сплавы алюминия с кремнием (силумин), содержащие также и другие элементы (медь, магний).

Эти сплавы подвергают модифицированию (добавка натрия или его фтористой соли), вследствие чего они приобретают мелкокристаллическую структуру и более высокие механические свойства.

Согласно ГОСТ 2685—53 алюминиевые литейные сплавы маркируются: АЛ1, АЛ2 и т.д. до АЛ18В (алюминиевый — литейный сплав).

Наиболее широкое применение для изготовления отливок в моторостроении имеют сплавы АЛ4 и АЛ5, подвергаемые упрочняющей термической обработке (закалке до температуры 520—530° в воде и искусственному старению при температуре 170—180°).

Марки и химический состав некоторых литейных алюминиевых сплавов приведены в табл. 22.

Таблица 22

Деформируемые алюминиевые сплавы

Эти сплавы в виде листа, ленты, гофра, фасонного профиля и поковок особенно широко применяют в самолетостроении для обшивки самолета и изготовления ответственных деталей (пропеллеров и др.).

Сочетая небольшой удельный вес (около 3 г/см3) с высокой прочностью (δв до 70 кг/мм2), они являются наилучшим современным конструкционным материалом для самолетостроения.

Представителем этой группы сплавов является дюралюминий.

Сплавы, обозначаемые марками Д1, Д16, ДЗП и др., содержат различные количества меди, марганца, магния и кремния. Буква Д обозначает название сплава — дюралюминий, цифра — порядковый номер.

Средний химический состав дюралюминия следующий:

  • медь 3—5%,

  • магний 0,5—1,8%,

  • марганец 0,3—0,8%,

  • кремний 0,5— 1.2%,

  • железо меньше 0,1%,

  • алюминий — остальное.

Максимальные механические свойства эти сплавы приобретают после закалки до температуры 500 ±5° в воде и естественного старения (выдерживания при комнатной температуре) в течение четырех суток (сплав Д1, Д6, Д16).

В качестве деформируемых (для поковок) применяют также сплавы марок АК2. АК4 и др. Буквы показывают назначение сплава: алюминиевый — для поковок, цифры — порядковый номер.

В состав этих сплавов, кроме меди, марганца и магния, входит небольшое количество никеля. Такие сплавы применяют, в частности, для изготовления поршней авиационных моторов.

Марки и химический состав некоторых сплавов типа дюралюминий приведены в табл. 23.

Таблица 23

Листовой дюралюминий часто подвергают плакировке —покрытию тонким слоем чистого алюминия с целью улучшения антикоррозионных свойств.

Плакировка осуществляется совместной горячей прокаткой дюралюминиевой заготовки и покрывающих ее листов чистого алюминия. Такой сплав называется плакированным дюралюминием.

§

Плотность гелия в кг м3. Удельный вес алюминия

В таблице представлена плотность (удельный вес), теплопроводность, удельная теплоемкость и другие теплофизические свойства ртути Hg в зависимости от температуры. Даны следующие свойства этого металла: плотность, удельная массовая теплоемкость, коэффициент теплопроводности, температуропроводность, кинематическая вязкость, коэффициент теплового расширения (КТР), удельное электрическое сопротивление. Свойства ртути указаны в интервале температуры от 100 до 1100 К.

Плотность ртути равна 13540 кг/м 3 при комнатной температуре — это достаточно высокая величина, она в 13,5 раз больше . Ртуть является самым тяжелым из . Плотность ртути при ее нагревании уменьшается, ртуть становится менее плотной. Например при 1000К (727°С) удельный вес ртути снижается до значения 11830 кг/м 3 .

Удельная теплоемкость ртути равна 139 Дж/(кг·град) при 300К и слабо зависит от температуры — при нагревании ртути ее теплоемкость уменьшается.

Теплопроводность ртути при низких отрицательных температурах имеет высокое значение, при температуре 250 К теплопроводность ртути минимальна с последующим ее увеличением по мере нагрева этого металла.

Зависимость вязкости, числа Прандтля и удельного электрического сопротивления ртути такова, что при росте температуры значения этих свойств ртути уменьшаются. Температуропроводность ртути увеличивается при ее нагреве.

Следует отметить, что ртуть имеет очень большое значение КТР , по сравнению с , иными словами, при нагревании ртуть очень сильно расширяется. Это свойство ртути используется при производстве ртутных термометров.

Плотность ртути

Плотность ртути настолько велика, что в ней плавают такие металлы, как , родий и другие тяжелые металлы. С ростом температуры значение плотности ртути уменьшается. Ниже приведена таблица значений плотности ртути в зависимости от температуры при атмосферном давлении с точностью до пятого знака после запятой. Плотность указана в интервале температуры от 0 до 800°С. Плотность в таблице выражена в размерности т/м 3 . Например, при температуре 0°С плотность ртути равна 13,59503 т/м 3 или 13595,03 кг/м 3 .

Таблица давления паров ртути

В таблице приведены значения давления насыщенного пара ртути в диапазоне температуры от -30 до 800°С. Ртуть имеет сравнительно большую величину давления паров, зависимость которого от температуры довольно сильна. Например, при 100°С давление насыщенного пара ртути, по данным таблицы, равно 37,45 Па, а при 200°С — повышается до 2315 Па.

Сегодня разработано много сложных конструкций и приборов, где используются металлы и их сплавы с различными свойствами. Чтобы применить в определенной конструкции наиболее подходящий сплав, конструкторы подбирают его в соответствии с требованиями прочности, текучести, упругости, и т.д., а также устойчивости этих характеристик в требуемом диапазоне температур. Далее расчитывается необходимое количество металла, которое требуется для производства изделий из него. Для этого нужно произвести расчет на основе его удельного веса. Данная величина является постоянной - это одна из основных характеристик металлов и сплавов, практически совпадающая с плотностью. Рассчитать ее просто: нужно вес (P) какого-либо куска металла в твердом виде разделить на его объем (V). Полученная величина обозначается γ, а измеряется она в Ньютонах на кубический метр.

Формула удельного веса:

Исходя из того, что вес - это масса, умноженная на ускорение свободного падения, получаем следующее:

Теперь о единицах измерения удельного веса. Вышеупомянутые Ньютоны на кубический метр относятся к системе СИ. Если же используется метрическая система СГС, то данная величина измеряется в динах на кубический сантиметр. Для обозначения удельного веса в системе МКСС применяется следующая единица: килограмм-сила на кубический метр. Иногда допустимо использование грамм-силы на сантиметр кубический - данная единица лежит вне всех метрических систем. Основные соотношения получаются следующими:

1 дин/см 3 = 1,02 кГ/м 3 = 10 н/м 3 .

Чем большее значение удельного веса, тем тяжелее металл. Для легкого алюминия эта величина совсем невелика - в единицах СИ она равна 2,69808 г/см 3 (к примеру, у стали она равна 7,9 г/см3). Алюминий, как и сплавы из него, сегодня является весьма востребованным, а его производство растет постоянно. Ведь это один из немногих нужных для промышленности металлов, запас которых есть в земной коре. Зная удельный вес алюминия, можно рассчитать любое изделие из него. Для этого существует удобный металлический калькулятор, либо можно произвести расчет вручную взяв значения удельного веса нужного алюминиевого сплава из таблички ниже.

Однако важно учитывать, что это теоретический вес проката, поскольку содержание присадок в сплаве не является строго определенным и может колебаться в небольших пределах, то и вес проката одинаковой длины, но разных производителей или партий может отличаться, конечно это отличие невелико, но оно есть.

Приведем несколько примеров расчета:

Пример 1. Расчитаем вес алюминиевой проволоки марки А97 диаметром 4 мм и длиной 2100 метров.

Определим площадь поперечного сечения круга S=πR 2 значит S=3,1415·2 2 =12,56 см 2

Определим вес проката зная, что удельный вес марки А97=2,71 гр/см 3

М=12,56·2,71·2100=71478,96 грамм = 71,47 кг

Итого вес проволоки 71,47 кг

Пример 2. Расчитаем вес круга из алюминия марки АЛ8 диаметром 60 мм и длиной 150 см в количестве 24 штуки.

Определим площадь поперечного сечения круга S=πR 2 значит S=3,1415·3 2 =28,26 см 2

Определим вес проката зная, что удельный вес марки АЛ8=2,55 гр/см 3

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 , 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/м 3)

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

Легкиесплавыалюминия - Light alloy based on Al

2560 - 2800

Легкиесплавымагния - 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.

Единица измерения

Плотность алюминия и любого другого материала – это физическая величина, определяющая отношения массы материала к занимаемому объему.

  • Единицей измерения плотности в системе СИ принята размерность кг/м 3 .
  • Для плотности алюминия часто применяется более наглядная размерность г/см 3 .

Плотность алюминия в кг/м 3 в тысячу раз больше, чем в г/с м 3 .

Удельный вес

Для оценки количества материала в единице объема часто применяют такую не системную, но более наглядную единицу измерения как «удельный вес». В отличие от плотности удельный вес не является абсолютной единицей измерения. Дело в том, что он зависит от величины гравитационного ускорения g, которая меняется в зависимости от расположения на Земле.

Зависимость плотности от температуры

Плотность материала зависит от температуры. Обычно она снижается с увеличением температуры. С другой стороны, удельный объем – объем единицы массы – возрастает с увеличением температуры. Это явление называется температурным расширением. Оно обычно выражается в виде коэффициента температурного расширения, который дает изменение длины на градус температуры, например, мм/мм/ºС. Изменение длины легче измерить и применять, чем изменение объема.

Удельный объем

Удельный объем материала – это величина, обратная плотности. Она показывает величину объема единицы массы и имеет размерность м 3 /кг. По удельному объему материала удобно наблюдать изменение плотности материалов при нагреве-охлаждении.

На рисунке ниже показано изменение удельного объема различных материалов (чистого металла, сплава и аморфного материала) при увеличении температуры. Пологие участки графиков – это температурное расширение для всех типов материалов в твердом и жидком состоянии. При плавлении чистого металла происходит скачок повышения удельного объема (снижения плотности), при плавлении сплава – быстрое его повышение по мере расплавления в интервале температур. Аморфные материалы при плавлении (при температуре стеклования) увеличивают свой коэффициент температурного расширения .

Плотность алюминия

Теоретическая плотность алюминия

Плотность химического элемента определяется его атомным номером и другими факторами, такими как атомный радиус и способ упаковки атомов. Теоретическая плотность алюминия при комнатной температуре (20 °С) на основе параметров его атомной решетки составляет:

Плотность алюминия: твердого и жидкого

График зависимости плотности алюминия в зависимости от температуры представлена на рисунке ниже :

  • С повышением температуры плотность алюминия снижается.
  • При переходе алюминия из твердого в жидкое состояние его плотность снижается скачком с 2,55 до 2,34 г/см 3 .

Плотность алюминия в жидком состоянии – расплавленного 99,996 % – при различных температурах представлена в таблице.

Алюминиевые сплавы

Влияние легирования

Различия в плотности различных алюминиевых сплавов обусловлены тем, что они содержат различные легирующие элементы и в разных количествах. С другой стороны, одни легирующие элементы легче алюминия, другие – тяжелее.

Легирующие элементы легче алюминия:

  • кремний (2,33 г/см³),
  • магний (1,74 г/см³),
  • литий (0,533 г/см³).

Легирующие элементы тяжелее алюминия:

  • железо (7,87 г/см³),
  • марганец (7,40 г/см³),
  • медь (8,96 г/см³),
  • цинк (7,13 г/см³).

Влияние легирующих элементов на плотность алюминиевых сплавов демонстрирует график на рисунке ниже .

Плотность промышленных алюминиевых сплавов

Плотность алюминия и алюминиевых сплавов, которые применяются в промышленности, представлены в таблице ниже для отожженного состояния (О). В определенной степени она зависит от состояния сплава, особенно для термически упрочняемых алюминиевых сплавов.

Алюминиево-литиевые сплавы

Самую малую плотность имеют знаменитые алюминиево-литиевые сплавы.

  • Литий является самым легким металлическим элементом.
  • Плотность лития при комнатной температуре составляет 0,533 г/см³ – этот металл может плавать в воде!
  • Каждый 1 % лития в алюминии снижает его плотность на 3 %
  • Каждый 1 % лития увеличивает модуль упругости алюминия на 6 %. Это очень важно для самолетостроения и космической техники.

Популярными промышленными алюминиево-литиевыми сплавами являются сплавы 2090, 2091 и 8090:

  • Номинальное содержание лития в сплаве 2090 составляет 1,3 %, а номинальная плотность – 2,59 г/см 3 .
  • В сплаве 2091 номинальное содержание лития составляет 2,2 %, а номинальная плотность – 2,58 г/см 3 .
  • У сплава 8090 при содержании лития 2,0 % плотность составляет 2,55 г/см 3 .

Плотность металлов

Плотность алюминия в сравнении с плотностью других легких металлов:

  • алюминий: 2,70 г/см 3
  • титан: 4,51 г/см 3
  • магний: 1,74 г/см 3
  • бериллий: 1,85 г/см 3

Источники:
1. Aluminum and Aluminum Alloys, ASM International, 1993.
2. FUNDAMENTALS OF MODERN MANUFACTURING – Materials, Processes, and Systems /Mikell P. Groover – JOHN WILEY & SONS, INC., 2010

Плотность алюминия в кг м3 в физике. Плотность алюминия. Зависимость плотности от температуры

Единица измерения

Плотность алюминия и любого другого материала – это физическая величина, определяющая отношения массы материала к занимаемому объему.

  • Единицей измерения плотности в системе СИ принята размерность кг/м 3 .
  • Для плотности алюминия часто применяется более наглядная размерность г/см 3 .

Плотность алюминия в кг/м 3 в тысячу раз больше, чем в г/с м 3 .

Удельный вес

Для оценки количества материала в единице объема часто применяют такую не системную, но более наглядную единицу измерения как «удельный вес». В отличие от плотности удельный вес не является абсолютной единицей измерения. Дело в том, что он зависит от величины гравитационного ускорения g, которая меняется в зависимости от расположения на Земле.

Зависимость плотности от температуры

Плотность материала зависит от температуры. Обычно она снижается с увеличением температуры. С другой стороны, удельный объем – объем единицы массы – возрастает с увеличением температуры. Это явление называется температурным расширением. Оно обычно выражается в виде коэффициента температурного расширения, который дает изменение длины на градус температуры, например, мм/мм/ºС. Изменение длины легче измерить и применять, чем изменение объема.

Удельный объем

Удельный объем материала – это величина, обратная плотности. Она показывает величину объема единицы массы и имеет размерность м 3 /кг. По удельному объему материала удобно наблюдать изменение плотности материалов при нагреве-охлаждении.

На рисунке ниже показано изменение удельного объема различных материалов (чистого металла, сплава и аморфного материала) при увеличении температуры. Пологие участки графиков – это температурное расширение для всех типов материалов в твердом и жидком состоянии. При плавлении чистого металла происходит скачок повышения удельного объема (снижения плотности), при плавлении сплава – быстрое его повышение по мере расплавления в интервале температур. Аморфные материалы при плавлении (при температуре стеклования) увеличивают свой коэффициент температурного расширения .

Плотность алюминия

Теоретическая плотность алюминия

Плотность химического элемента определяется его атомным номером и другими факторами, такими как атомный радиус и способ упаковки атомов. Теоретическая плотность алюминия при комнатной температуре (20 °С) на основе параметров его атомной решетки составляет:

Плотность алюминия: твердого и жидкого

График зависимости плотности алюминия в зависимости от температуры представлена на рисунке ниже :

  • С повышением температуры плотность алюминия снижается.
  • При переходе алюминия из твердого в жидкое состояние его плотность снижается скачком с 2,55 до 2,34 г/см 3 .

Плотность алюминия в жидком состоянии – расплавленного 99,996 % – при различных температурах представлена в таблице.

Алюминиевые сплавы

Влияние легирования

Различия в плотности различных алюминиевых сплавов обусловлены тем, что они содержат различные легирующие элементы и в разных количествах. С другой стороны, одни легирующие элементы легче алюминия, другие – тяжелее.

Легирующие элементы легче алюминия:

  • кремний (2,33 г/см³),
  • магний (1,74 г/см³),
  • литий (0,533 г/см³).

Легирующие элементы тяжелее алюминия:

  • железо (7,87 г/см³),
  • марганец (7,40 г/см³),
  • медь (8,96 г/см³),
  • цинк (7,13 г/см³).

Влияние легирующих элементов на плотность алюминиевых сплавов демонстрирует график на рисунке ниже .

Плотность промышленных алюминиевых сплавов

Плотность алюминия и алюминиевых сплавов, которые применяются в промышленности, представлены в таблице ниже для отожженного состояния (О). В определенной степени она зависит от состояния сплава, особенно для термически упрочняемых алюминиевых сплавов.

Алюминиево-литиевые сплавы

Самую малую плотность имеют знаменитые алюминиево-литиевые сплавы.

  • Литий является самым легким металлическим элементом.
  • Плотность лития при комнатной температуре составляет 0,533 г/см³ – этот металл может плавать в воде!
  • Каждый 1 % лития в алюминии снижает его плотность на 3 %
  • Каждый 1 % лития увеличивает модуль упругости алюминия на 6 %. Это очень важно для самолетостроения и космической техники.

Популярными промышленными алюминиево-литиевыми сплавами являются сплавы 2090, 2091 и 8090:

  • Номинальное содержание лития в сплаве 2090 составляет 1,3 %, а номинальная плотность – 2,59 г/см 3 .
  • В сплаве 2091 номинальное содержание лития составляет 2,2 %, а номинальная плотность – 2,58 г/см 3 .
  • У сплава 8090 при содержании лития 2,0 % плотность составляет 2,55 г/см 3 .

Плотность металлов

Плотность алюминия в сравнении с плотностью других легких металлов:

  • алюминий: 2,70 г/см 3
  • титан: 4,51 г/см 3
  • магний: 1,74 г/см 3
  • бериллий: 1,85 г/см 3

Источники:
1. Aluminum and Aluminum Alloys, ASM International, 1993.
2. FUNDAMENTALS OF MODERN MANUFACTURING – Materials, Processes, and Systems /Mikell P. Groover – JOHN WILEY & SONS, INC., 2010

Сегодня разработано много сложных конструкций и приборов, где используются металлы и их сплавы с различными свойствами. Чтобы применить в определенной конструкции наиболее подходящий сплав, конструкторы подбирают его в соответствии с требованиями прочности, текучести, упругости, и т.д., а также устойчивости этих характеристик в требуемом диапазоне температур. Далее расчитывается необходимое количество металла, которое требуется для производства изделий из него. Для этого нужно произвести расчет на основе его удельного веса. Данная величина является постоянной - это одна из основных характеристик металлов и сплавов, практически совпадающая с плотностью. Рассчитать ее просто: нужно вес (P) какого-либо куска металла в твердом виде разделить на его объем (V). Полученная величина обозначается γ, а измеряется она в Ньютонах на кубический метр.

Формула удельного веса:

Исходя из того, что вес - это масса, умноженная на ускорение свободного падения, получаем следующее:

Теперь о единицах измерения удельного веса. Вышеупомянутые Ньютоны на кубический метр относятся к системе СИ. Если же используется метрическая система СГС, то данная величина измеряется в динах на кубический сантиметр. Для обозначения удельного веса в системе МКСС применяется следующая единица: килограмм-сила на кубический метр. Иногда допустимо использование грамм-силы на сантиметр кубический - данная единица лежит вне всех метрических систем. Основные соотношения получаются следующими:

1 дин/см 3 = 1,02 кГ/м 3 = 10 н/м 3 .

Чем большее значение удельного веса, тем тяжелее металл. Для легкого алюминия эта величина совсем невелика - в единицах СИ она равна 2,69808 г/см 3 (к примеру, у стали она равна 7,9 г/см3). Алюминий, как и сплавы из него, сегодня является весьма востребованным, а его производство растет постоянно. Ведь это один из немногих нужных для промышленности металлов, запас которых есть в земной коре. Зная удельный вес алюминия, можно рассчитать любое изделие из него. Для этого существует удобный металлический калькулятор, либо можно произвести расчет вручную взяв значения удельного веса нужного алюминиевого сплава из таблички ниже.

Однако важно учитывать, что это теоретический вес проката, поскольку содержание присадок в сплаве не является строго определенным и может колебаться в небольших пределах, то и вес проката одинаковой длины, но разных производителей или партий может отличаться, конечно это отличие невелико, но оно есть.

Приведем несколько примеров расчета:

Пример 1. Расчитаем вес алюминиевой проволоки марки А97 диаметром 4 мм и длиной 2100 метров.

Определим площадь поперечного сечения круга S=πR 2 значит S=3,1415·2 2 =12,56 см 2

Определим вес проката зная, что удельный вес марки А97=2,71 гр/см 3

М=12,56·2,71·2100=71478,96 грамм = 71,47 кг

Итого вес проволоки 71,47 кг

Пример 2. Расчитаем вес круга из алюминия марки АЛ8 диаметром 60 мм и длиной 150 см в количестве 24 штуки.

Определим площадь поперечного сечения круга S=πR 2 значит S=3,1415·3 2 =28,26 см 2

Определим вес проката зная, что удельный вес марки АЛ8=2,55 гр/см 3

Нет такого человека, который бы за всю свою жизнь не видел желтого металла. В природе встречается несколько минералов, которые по внешнему виду похожи на желтый металл. Но как говорят: «не все золото, что блестит». Чтобы точно не спутать драгоценный металл с другими материалами, необходимо знать плотность золота.

Плотность благородного металла

Молекулярная структура золота.

Одной из важных характеристик драгоценного металла является его плотность. Плотность золота измеряется в кг м3.

Удельная плотность очень значительная характеристика для золота. Это обычно не принимают во внимание, так как ювелирные украшения: кольца, сережки, кулоны имеют очень малый вес. Но если подержать в руках килограммовый слиток настоящего желтого металла, то можно убедиться, что он очень тяжелый. Значительная плотность золота способствует облегчению его добычи. Так, промывка на шлюзах, обеспечивает высокий уровень извлечения золота из промываемых горных пород.

Плотность золота составляет 19,3 грамма на сантиметр кубический.

Это означает, что если взять определенный объем драгоценного металла, то оно будет весить почти в 20 раз больше, чем такой же объем простой воды. Двухлитровая пластиковая бутыль золотого песка имеет массу около 32 кг. Из 500 грамм драгметалла можно выложить куб со стороной 18,85 мм.

Таблица плотности золота различных проб и цветов.

Плотность первоначального золота на несколько единиц ниже, чем у уже очищенного металла и может варьироваться от 18 до 18,5 грамм на сантиметр кубический.

583 проба золота менее плотная, так как это сплав состоит из разных металлов.

В домашних условиях можно определить самим плотность золота. Для этого необходимо взвесить изделие из драгметалла на обычных весах, в которых цена деления должна составлять не менее 1 грамма. После этого емкость с маркировкой объема необходимо заполнить жидкостью, в этом случае водой, в которую следует опустить украшение. Необходимо следить за тем, чтобы жидкость не начала переливаться через край.

После этого измеряем насколько объем жидкости изменился после опускания в емкость золотого изделия. По специальной формуле, известной со школьной скамьи, вычисляем плотность: масса, деленная на объем.

Необходимо помнить, что изделие из драгметалла состоит не из чистого золота, поэтому необходимо сделать корректировку на плотность пробы сплава.

Как отличить настоящий желтый металл от подделки

На данный момент как на российском, так и зарубежном рынках присутствует очень большой процент поддельного золота. Возникает огромный риск приобрести золотое украшение, содержащее до 5 % драгоценного металла или вообще без такового. Не почувствовать себя обманутым помогут основные правила при покупке золота.

Для начала следует хорошо осмотреть изделие. На нем должна обязательно присутствовать проба. Причем она должна состоять не из кривых цифр или смазанного клейма. В обратном случае, это первый признак контрофакта.

Образец единого государственного клейма для золотых изделий.

Следующим признаком подделки является изнанка украшения из драгметалла. Она должна быть так же хорошо выполнена, как и лицевая сторона, в противном случае – это некачественный товар. Также возможно определить качество изделия с помощью такой характеристики, как плотность золота, однако в магазине провести такой эксперимент невозможно.

Существует и такой способ определения, как проверка на прочность. Правда, не всегда получится поцарапать золотое изделие на глазах у продавца, поэтому этот способ не может быть реализован.

Проверка йодом.

Неплохими способами определения качества изделия могут послужить следующие химические приемы. Можно капнуть на украшение из желтого металла немного йода. В случае, если пятнышко будет темного цвета, то можно с уверенностью говорить о качественности предлагаемого товара. Еще может помочь столовый уксус. В случае, если после трех минут, проведенных в нем, драгоценный металл потемнел, то можно смело относить изделие на свалку.

В определении качества может отлично помочь хлорное золото. Из курса химии стала известна не только плотность золота, но и то, что оно не может вступать ни в какие химические реакции. Поэтому, если после нанесения на драгоценный металл хлорного золота оно начало портиться, то это самая настоящая подделка и место ее в мусорке.

Одним из самых хороших способов ограждения от приобретения контрафакта, является покупка изделий из драгметалла в хорошо известных специализированных магазинах.

В этом случае есть большая вероятность покупки по-настоящему качественного изделия. Пусть цена в них немного больше, чем в различных лавках и на рынках, однако качество того стоит. Иначе можно приобрести поддельный товар и очень сильно пожалеть о сэкономленных денежных средствах.

Близнецы золота

В природе встречаются несколько металлов, которые имеют такую же плотность, как у золота. Это уран, который радиоактивен, и вольфрам. Он более дешевый, чем желтый металл, но плотность вольфрама и золота почти одинакова, разница – в три десятых. Отличает вольфрам от золота то, что у него другой цвет, и он намного тверже желтого металла. Чистое золото очень мягкое, его можно легко поцарапать ногтем.

Фальшивый слиток золота, наполненный вольфрамом изнутри.

То, что плотность таких элементов как вольфрама и золота одинакова, очень привлекает фальшивомонетчиков. Они производят замену золотых слитков на схожий по плотности и весу вольфрам, а сверху покрывают тонким слоем драгоценного металла. В тоже время высокая стоимость желтого металла делает вольфрам более популярным среди молодых людей. Вольфрамовые изделия намного дешевле и устойчивее к царапинам.

Плотность свинца

Чем более чистое золото, тем менее оно твердое, поэтому раньше желтый металл для проверки надкусывали. Данный метод ненадежен. Украшение может быть сделано из свинца, покрытое очень тонким слоем золота. А свинец также имеет мягкую структуру. Можно попытаться процарапать украшение не с лицевой стороны, и под очень тонким слоем драгоценного металла может быть обнаружен неблагородный металл.

Плотность элемента таблицы Менделеева – свинца и его собрата – золота отличается. Плотность свинца намного меньше, чем золота и составляет 11,34 грамм на сантиметр кубический. Таким образом, если взять желтый металл и свинец одинакового объема, то масса золота будет намного больше, чем свинца.

Белое золото – это сплав желтого драгметалла с платиной или другими металлами, которые придают ему белый, точнее матово – серебристый цвет. В быту ходит мнение, что «белое золото» это одно из названий платины, однако это не так. Данная разновидность золота стоит на немного дороже обычного. По внешнему виду белый металл похож на серебро, которое намного дешевле. Плотность таких элементов таблицы Менделеева, как золота и серебра различна. Как же отличить белое золото от серебра? Данные драгоценные металлы обладают различной плотностью.

Серебро – наименее плотный материал со всех рассмотренных в статье.

Плотность золота больше, чем плотность серебра. Его плотность составляет 10,49 грамм на сантиметр кубический. Серебро намного мягче белого металла. Поэтому, если провести серебряным изделием по белому листу, то останется след. Если проделать тоже самое с белым драгоценным металлом, то следа не будет.

В таблице представлена плотность (удельный вес), теплопроводность, удельная теплоемкость и другие теплофизические свойства ртути Hg в зависимости от температуры. Даны следующие свойства этого металла: плотность, удельная массовая теплоемкость, коэффициент теплопроводности, температуропроводность, кинематическая вязкость, коэффициент теплового расширения (КТР), удельное электрическое сопротивление. Свойства ртути указаны в интервале температуры от 100 до 1100 К.

Плотность ртути равна 13540 кг/м 3 при комнатной температуре — это достаточно высокая величина, она в 13,5 раз больше . Ртуть является самым тяжелым из . Плотность ртути при ее нагревании уменьшается, ртуть становится менее плотной. Например при 1000К (727°С) удельный вес ртути снижается до значения 11830 кг/м 3 .

Удельная теплоемкость ртути равна 139 Дж/(кг·град) при 300К и слабо зависит от температуры — при нагревании ртути ее теплоемкость уменьшается.

Теплопроводность ртути при низких отрицательных температурах имеет высокое значение, при температуре 250 К теплопроводность ртути минимальна с последующим ее увеличением по мере нагрева этого металла.

Зависимость вязкости, числа Прандтля и удельного электрического сопротивления ртути такова, что при росте температуры значения этих свойств ртути уменьшаются. Температуропроводность ртути увеличивается при ее нагреве.

Следует отметить, что ртуть имеет очень большое значение КТР , по сравнению с , иными словами, при нагревании ртуть очень сильно расширяется. Это свойство ртути используется при производстве ртутных термометров.

Плотность ртути

Плотность ртути настолько велика, что в ней плавают такие металлы, как , родий и другие тяжелые металлы. С ростом температуры значение плотности ртути уменьшается. Ниже приведена таблица значений плотности ртути в зависимости от температуры при атмосферном давлении с точностью до пятого знака после запятой. Плотность указана в интервале температуры от 0 до 800°С. Плотность в таблице выражена в размерности т/м 3 . Например, при температуре 0°С плотность ртути равна 13,59503 т/м 3 или 13595,03 кг/м 3 .

Таблица давления паров ртути

В таблице приведены значения давления насыщенного пара ртути в диапазоне температуры от -30 до 800°С. Ртуть имеет сравнительно большую величину давления паров, зависимость которого от температуры довольно сильна. Например, при 100°С давление насыщенного пара ртути, по данным таблицы, равно 37,45 Па, а при 200°С — повышается до 2315 Па.

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 , 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/м 3)

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

Легкиесплавыалюминия - Light alloy based on Al

2560 - 2800

Легкиесплавымагния - 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.

СВОЙСТВА АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

       

АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ     

Содержание

- классификация сплавов

- физические свойства

- коррозионные свойства

- механические свойства

- круглый и профильный алюминиевый прокат

- плоский алюминиевый прокат

- интересные интернет-ссылки

          Классификация алюминиевых сплавов.

        Алюминиевые сплавы условно делятся на литейные (для производства отливок) и деформируемые (для производства проката и поковок). Далее будут рассматриваться только деформируемые сплавы и прокат на их основе. Под алюминиевым прокатом подразумевают прокат из алюминиевых сплавов и технического алюминия (А8 – А5, АД0, АД1).  Химический состав деформируемых сплавов общего применения приведен в ГОСТ 4784-97 и ГОСТ 1131.

     Деформируемые сплавы разделяют по способу упрочнения: упрочняемые давлением (деформацией) и термоупрочняемые.

     Другая классификация основана на ключевых  свойствах: сплавы низкой, средней или высокой прочности, повышенной пластичности, жаропрочные, ковочные и т.д.

     В таблице систематизированы наиболее распространенные деформируемые сплавы с краткой характеристикой основных свойств присущих для каждой системы. Маркировка дана по ГОСТ 4784-97 и международной классификации ИСО 209-1.

 
Характеристика сплавовМаркировкаСистема легированияПримечания

СПЛАВЫ УПРОЧНЯЕМЫЕ ДАВЛЕНИЕМ (ТЕРМОНЕУПРОЧНЯЕМЫЕ)

Сплавы низкой прочности

 и высокой пластичности,

 свариваемые, коррозионносойкие

АД0

1050А

Техн. алюминий без легирования

Также АД, А5, А6, А7

АД1

1230

АМц

3003

 

Al – Mn

Также

ММ (3005)

Д12

3004

Сплавы средней прочности

 и высокой пластичности,

 свариваемые, коррозионносойкие

АМг2

5251

 Al – Mg

(Магналии)

Также АМг0.5, АМг1, АМг1.5АМг2.5

АМг4 и т.д.

АМг3

5754

АМг5

5056

АМг6

-

ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЕ  СПЛАВЫ

Сплавы средней прочности и высокой пластичности

свариваемые

АД31

6063

 Al-Mg-Si

(Авиали)

 

Также

АВ (6151)

АД33

6061

АД35

6082

 Сплавы нормальной прочностиД1

2017

 Al-Cu-Mg

(Дюрали)

 Также В65,

 Д19, ВАД1

Д16

2024

Д18

2117

Свариваемые сплавы нормальной прочности1915

7005

 

Al-Zn-Mg

 
1925

-

Высокопрочные сплавы

В95

-

Al-Zn-Mg-Cu

Также В93
 

Жаропрочные сплавы

АК4-1

-

Al-Cu-Mg-Ni-Fe

Также АК4

1201

2219

Al-Cu-Mn

Также Д20

 Ковочные сплавыАК6

-

 

Al-Cu-Mg-Si

 
АК8

2014

    Состояния поставки                                                                                                                                      Сплавы, упрочняемые давлением,  упрочняются только  холодной деформацией (холодная прокатка или волочение). Деформационное упрочнение приводит к увеличению прочности и твердости, но уменьшает пластичность. Восстановление пластичности достигается рекристаллизационным отжигом. Прокат из этой группы сплавов имеет следующие состояния поставки, указываемые в маркировке полуфабриката:   

1)  не имеет обозначения - после прессования или горячей прокатки без термообработки  

2)  М  -  отожженное

3)  Н4 -  четвертьнагартованное

4)  Н2  - полунагартованное

5)  Н3  - нагартованное на 3/4

6)  Н    - нагартованное

 

       Полуфабрикаты из термоупрочняемых сплавов упрочняются путем специальной термообработки. Она заключается в закалке с определенной температуры и последующей выдержкой в течение некоторого времени при другой температуре (старение). Происходящее при этом изменение структуры сплава,  увеличивает прочность, твердость без потери пластичности. Существует несколько вариантов термообработки. Наиболее распространены следующие состояния поставки термоупрочняемых сплавов, отражаемые в маркировке проката:  

1)  не имеет обозначения - после прессования или горячей прокатки без термообработки 

2)  М  -  отожженное

3)  Т    -  закаленное и естественно состаренное (на максимальную прочность)

4)  Т1  -  закаленное и искусственно состаренное (на максимальную прочность)

      Для некоторых сплавов производится термомеханическое упрочнение, когда нагартовка осуществляется после закалки. В этом случае в маркировке присутствует ТН или Т1Н. Другим режимам старения соответствуют состояния Т2, Т3, Т5. Обычно им соответствует меньшая прочность, но большая коррозионная стойкость или вязкость разрушения.

      Приведенная маркировка состояний соответствует российским ГОСТам.

 

       Физические свойства алюминиевых сплавов.    

      Плотность алюминиевых сплавов незначительно отличается от плотности чистого алюминия (2.7г/см3). Она изменяется от 2.65 г/см3 для сплава АМг6 до 2.85 г/см3 для сплава В95.

      Легирование практически не влияет на величину модуля упругости и модуля сдвига. Например, модуль упругости упрочненного дуралюминия Д16Т  практически равен модулю упругости чистого алюминия А5 (Е=7100 кгс/мм2). Однако, за счет того, что предел текучести сплавов в несколько раз превышает предел текучести чистого алюминия, алюминиевые сплавы уже могут использоваться в качестве конструкционного материала с разным уровнем нагрузок (в зависимости от марки сплава и его состояния).

      За счет малой плотности удельные значения предела прочности,  предела текучести и модуля упругости (соответствующие величины, поделенные на величину плотности) для прочных алюминиевых сплавов сопоставимы с соответствующими значениями удельных величин для стали и титановых сплавов.  Это позволяет высокопрочным алюминиевым сплавам конкурировать со сталью и титаном, но только до температур не превышающих 200 С.

      Большинство  алюминиевых сплавов  имеют худшую электро- и теплопроводность,  коррозионную стойкость и свариваемость по сравнению с чистым алюминием.

       Ниже в таблице приведены значения твердости, тепло- и электропроводности для нескольких сплавов в различных состояниях. Поскольку значения твердости коррелируют с величинами предела текучести и предела прочности, то эта таблица дает представление о порядке и этих величин.

       Из таблицы видно, что сплавы с большей степенью легирования имеют заметно меньшую электро- и теплопроводность, эти величины также существенно зависят от состояния сплава (М, Н2, Т или Т1):


   марка

        твердость,

                НВ

  электропроводность в

 % по отношению к меди

    теплопроводность

              в кал/оС

   М  Н2 
  Н,Т(Т1) 
    М   Н2 Н, Т(Т1)
     М    Н2  Н, Т(Т1) 
 А8 - АД0 
  25  
       35   60    0.52 
  
     АМц
  30  40      55   50   40   0.45  0.38 
 
    АМг2
  45  60    35          30
  0.34      0.30
    АМг5
  70     30    0.28  
    АД31
        80   55          55  0.45  
     Д16
  45     105   45          30  0.42     0.28
     В95      150           30      0.28

 

Из таблицы видно, что только сплав АД31 сочетает высокую прочность и высокую электропроводность. Поэтому «мягкие» электротехнические шины производятся из АД0, а «твердые» - из АД31 (ГОСТ 15176-89). Электропроводность этих шин составляет (в мкОм*м):

0,029 – из АД0   (без термообработки, сразу после прессования)

0,031 – из АД31 (без термообработки, сразу после прессования)

0.035 – из АД31Т (после закалки и естественного старения)

 

      Теплопроводность многих сплавов (АМг5, Д16Т, В95Т1) вдвое ниже, чем у чистого алюминия, но все равно она выше, чем у сталей.

       Коррозионные свойства. 

     Наилучшие коррозионные свойства имеют сплавы АМц, АМг, АД31, а худшие – высоко-прочные сплавы Д16, В95, АК. Кроме того   коррозионные свойства термоупрочняемых сплавов существенно зависят от режима закалки и старения. Например сплав Д16 обычно применяется в естественно-состаренном состоянии (Т). Однако свыше 80оС его коррозионные свойства значительно ухудшаются и для использования при больших температурах часто применяют искусственное старение, хотя ему соответствует меньшая прочность и пластичность (чем после естественного старения). Многие прочные термоупрочняемые сплавы подвержены коррозии под напряжением и расслаивающей коррозии.

       Свариваемость.

    Хорошо свариваются всеми видами сварки  сплавы АМц и АМг.  При сварке нагартованного проката в зоне сварочного шва происходит отжиг, поэтому прочность шва соответствует прочности основного материала в отожженном состоянии.

    Из термоупрочняемых сплавов хорошо свариваются авиали, сплав 1915. Сплав 1915 относится к самозакаливающимся, поэтому сварной шов со временем приобретает прочность основного материала. Большинство других сплавов свариваются только точечной сваркой. 

       Механические свойства.

       Прочность сплавов АМц и АМг возрастает (а пластичность уменьшается) с увеличением степени легирования. Высокая коррозионная стойкость и свариваемость определяет их применение в конструкциях малой нагруженности. Сплавы АМг5 и АМг6 могут использоваться в средненагруженных конструкциях.  Эти сплавы упрочняются только холодной деформацией, поэтому свойства изделий из этих сплавов определяются  состоянием полуфабриката, из которого они были изготовлены.

       Термоупрочняемые сплавы позволяют производить упрочнение деталей после их изготовления если исходный полуфабрикат не подвергался термоупрочняющей обработке.

      Наибольшую прочность после упрочняющей термообработки (закалка и старение) имеют сплавы Д16, В95, АК6, АК8, АК4-1 (из доступных в свободной продаже).

 Самым распространенным сплавом является Д16. При комнатной температуре он уступает многим сплавам по статической прочности, но имеет наилучшие показатели конструкционной прочности (трещиностойкость). Обычно применяется в естественно состаренном состоянии (Т). Но свыше 80 С начинает ухудшаться его коррозионная стойкость. Для использования сплава при температурах 120-250 С изделия из него подвергают искусственному старению. Оно обеспечивает лучшую коррозионную стойкость и больший предел текучести по сравнению с естественно-состаренным состоянием.

    С ростом температуры прочностные свойства сплавов меняются в разной степени, что определяет их разную применимость в зависимости от температурного диапазона.

    Из этих сплавов до 120 С наибольшие пределы прочности и текучести имеет В95Т1. Выше этой температуры он уже уступает сплаву Д16Т. Однако, следует учитывать, что В95Т1 имеет значительно худшую конструкционную прочность, т.е. малую трещиностойкость, по сравнению с Д16. Кроме того В95 в состоянии Т1 подвержен коррозии под напряжением. Это ограничивает его применение в изделиях, работающих на растяжение. Улучшение коррозионных свойств и существенное улучшение трещиностойкости достигается в изделиях обработанных по режимам Т2 или Т3.

  При температурах 150-250 С большую прочность имеют Д19, АК6, АК8.  При больших температурах (250-300 С) целесообразно применение других сплавов -  АК4-1, Д20, 1201. Сплавы Д20 и 1201 имеют самый широкий температурный диапазон применения (от криогенных -250 С до +300 С) в условиях высоких нагрузок.

     Сплавы АК6 и АК8 пластичны при высоких температурах, что позволяет использовать их для изготовления поковок и штамповок. Сплав АК8 характеризуется большей  анизотропией механических свойств, у него меньше трещиностойкость, но он сваривается лучше, чем АК6.

    Перечисленные высокопрочные сплавыт  плохо свариваются и имеют низкую коррозионную стойкость. К свариваемым термоупрочняемым сплавам с нормальной прочностью относится сплав 1915.  Это самозакаливающийся сплав (допускает закалку со скоростью естественного охлаждения), что позволяет обеспечить высокую прочность сварного шва. Сплав 1925, не отличаясь от него по механическим свойствам, сваривается хуже. Сплавы 1915 и 1925 имеют большую прочность, чем АМг6 и не уступают ему  по характеристикам сварного шва.

     Хорошо свариваются, имеют высокую коррозионную стойкость сплавы средней прочности - авиали (АВ, АД35, АД31,АД33).        

 

        АЛЮМИНИЕВЫЙ ПРОКАТ.

    Из алюминия и его сплавов производятся все  виды проката – фольга, листы, ленты, плиты, прутки, трубы, проволока.  Следует иметь в виду, что для многих термоупрочняемых сплавов имеет место "пресс-эффект" - механические свойства  прессованных изделий выше, чем у горячекатаных (т.е. круги имеют лучшие показатели прочности, чем листы).   

 

     Прутки, профили, трубы

    Прутки из термоупрочняемых сплавов поставляются в состоянии "без термообработки" или в упрочненном состоянии (закалка с последующим естественным или искусственным старением). Прутки из термически неупрочняемых сплавов производятся прессованием и поставляются в состоянии "без термообработки".

    Общее представление о механических свойствах алюминиевых сплавов дает гистограмма, на которой представлены гарантированные показатели для прессованных прутков при нормальных температурах:

 

    

          

      Из всего приведенного многообразия в свободной продаже всегда имеются прутки из Д16, причем круги диаметром до 100 мм включительно обычно поставляются в естественно состаренном состоянии (Д16Т). Фактические значения (по сертификатам качества) для них составляют:  предел текучести ?0.2 = (37-45), предел прочности при разрыве ?в = (52-56), относительное удлинение ?=(11-17%). Обрабатываемость прутков из Д16Т очень хорошая,  у прутков Д16 (без термообработки) обрабатываемость заметно хуже. Их твердость соответственно  105 НВ и 50 НВ. Как уже отмечалось, деталь, изготовленная из Д16 может быть упрочнена закалкой и естественным старением.  Максимальная прочность после закалки достигается на 4-е сутки.

     Поскольку дуралюминиевый сплав Д16 не отличается хорошими коррозионными свойствами, желательна дополнительная защита изделий из него анодированием или нанесением лако-красочных покрытий. При эксплуатации при температурах выше 80-100 С проявляется склонность к межкристаллитной коррозии.

     Необходимость дополнительной защиты от коррозии относится и к другим высокопрочным сплавам (Д1, В95, АК).

     Прутки из АМц и АМг обладают высокой коррозионной стойкостью, допускают возможность дополнительного формообразования горячей ковкой (в интервале 510-380оС).

     

      Разнообразные профили широко представлены из сплава АД31 с различными вариантами термообработки. Применяются для конструкций невысокой и средней прочности, а также для изделий декоративного назначения.

      Прутки, трубы и профили из АД31 имеют высокую общую коррозионную стойкость, не склонны к коррозии под напряжением. Сплав хорошо сваривается точечной, роликовой и аргонно-дуговой сваркой.  Коррозионная стойкость сварного шва такая же, как у основного материала.  Для повышения прочности сварного шва необходима специальная термообработка.

      Уголки производятся в основном из АД31, Д16 и АМг2.

 

      Трубы производятся  из большинства сплавов, представленных на рисунке.  Они поставляются в состояниях без термообработки (прессованные), закаленные и состаренные, а также отожженные и нагартованные. Параметры их механических свойств примерно соответствуют, приведенным на гистограмме. При выборе материала труб кроме прочностных характеристик учитывается его коррозионная стойкость и свариваемость. Наиболее доступны трубы из АД31. 

             Наличие кругов, труб и уголков - см. на странице сайта "Алюминиевые круги, трубы и уголки"

 

       Плоский алюминиевый прокат.

       Листы общего назаначения производятся по ГОСТ 21631-76, ленты - по ГОСТ 13726-97, плиты по ГОСТ 17232-99.

      Листы из сплавов с пониженной или низкой коррозионной устойчивостью (АМг6, 1105, Д1, Д16, ВД1, В95) плакируются. Химический состав плакирующего сплава обычно соответствует марке АД1, а толщина слоя составляет  2 – 4% от номинальной толщины листа.

      Плакирующий слой обеспечивает электрохимическую защиту основного металла от коррозии. Это означает, что коррозионная защита  металла обеспечивается даже при наличии механических повреждений защитного слоя (царапины). 

      Маркировка листов включает в себя: обозначение марки сплава + состояние поставки +  вид плакировки (если она присутствует). Примеры маркировки:

А5         -  лист марки А5 без плакировки и термообработки

А5Н2     - лист марки А5 без плакировки, полунагартованный

АМг5М - лист марки Амг5 без плакировки, отожженный

Д16АТ  - лист марки Д16 с нормальной плакировкой, закаленный и естественно  состаренный.

 

    На гистограмме приведены основные характеристики механических свойств листов в различных состояниях поставки для наиболее используемых марок. Состояние "без термообработки" не показано. В большинстве случаев  величины предела текучести и предела прочности  такого проката близки к соответствующим значениям для отожженного состояния, а пластичность ниже. Плиты выпускаются в состоянии "без термообработки". 

    

 

Из рисунка видно, что выпускаемый ассортимент листов дает широкие возможности для выбора материала по прочности, пределу текучести и пластичности с учетом коррозионной стойкости и свариваемости.Для ответственных конструкций из прочных сплавов обязательно учитывается трещиностойкость и характеристики сопротивления усталости.

       Листы из технического алюминия (АД0, АД1, А5-А7).

     Нагартованные и полунагартованные листы используются для изготовления ненагружен-ных конструкций, резервуаров (в т.  ч. для криогенных температур),  требующих обеспечения высокой коррозионной стойкости и допускающих применение сварки. Они используются также для изготовления  вентиляционных коробов,  теплоотражающих экранов (отражательная способность алюминиевых листов достигает 80%), изоляции теплотрасс.

     Листы в мягком состоянии используются для уплотнения неразъемных соединений. Высокая пластичность  отожженных листов позволяет производить изделия глубокой вытяжкой.

     Технический алюминий отличается высокой коррозионной устойчивостью во многих средах (см. страницу "Свойства алюминия"). Однако, за счет разного содержания примесей в перечисленных марках, их антикоррозионные свойства в некоторых средах всё-таки различаются. 

     Алюминий  сваривается всеми методами. Технический алюминий и его сварные соединения обладают высокой коррозионной стойкостью к межкристаллитной, расслаивающей коррозии и не склонны к коррозионному растрескиванию.

      Кроме листов, изготавливаемых по ГОСТ21631-76, в свободной продаже имеются листы, произведенные по Евростандарту, с маркировкой 1050А. По химическому составу они соответствуют марке АД0. Фактические параметры (по сертификатам качества) механических свойств составляют (для  листов 1050АН24): предел текучести ?0.2 = (10.5-14), предел прочности при разрыве ?в=(11.5-14.5), относительное удлинение ?=(5-10%), что соответствует полунагартованному состоянию (ближе к нагартованному). Листы с маркировкой 1050АН0 или 1050АН111 соответствуют отожженному состоянию.

          Листы (и ленты) из сплава 1105.    

Из-за пониженной коррозионной стойкости изготавливается плакированным.  Широко применяется для изоляции теплотрасс, для изготовления малонагруженных деталей, не требующих высоких коррозионных свойств. 

      Листы из сплава АМц.

      Листы из сплава АМц хорошо деформируются в холодном и горячем состояниях. Из-за невысокой прочности (низкого предела текучести) используются для изготовления только малонагруженных конструкций. Высокая пластичность  отожженных листов позволяет производить из них малонагруженные изделия глубокой вытяжкой.

    По коррозионной стойкости АМц практически не уступает техническому алюминию. Хорошо свариваются аргонно-дуговой, газовой и контактной сваркой. Коррозионная стойкость сварного шва такая же, как у основного металла.  

      Листы из сплавов АМг.

      Чем больше содержание магния в сплавах этой группы, тем они прочнее , но менее пластичны.

      Механические свойства.

      Наиболее распостранены листы из сплавов АМг2 (состояния М, Н2, Н) и АМг3 (состояния М и Н2), в том числе рифленые.  Сплавы АМг1, АМг2, АМг3, АМг4 хорошо деформируются и в горячем и в холодном состоянии. Листы обладают удовлетворительной штампуемостью. Нагартовка заметно снижает штампуемость листов. Листы этих марок применяются для конструкций средней нагруженности.

     Листы из АМг6 и АМг6 в упрочненном состоянии не поставляются.  Применяются для конструкций повышенной нагруженности.

            Коррозионная стойкость.      Сплавы АМг отличаются высокой коррозионной стойкостью в растворах кислот и щелочей.      Сплавы АМг1, АМг2, АМг3, АМг4 имеют высокую коррозионную стойкость к основным видам коррозии как  в отожженном так и в нагартованном состонии.

     Сплавы АМг5, АМг6 склонны к коррозии под напряжением и межкристаллитной коррозии. Для защиты от коррозии листы и плиты из этих сплавов плакируются, а заклепки из АМг5п ставят только анодированными.

       Свариваемость.

      Все сплавы АМг хорошо свариваются аргоннодуговой сваркой, но характеристики сварного шва зависят от содержания магния. С ростом его содержания уменьшается коэффициент трещинообразования,  возрастает пористость сварных соединений.

    Сварка нагартованных листов устраняет нагартовку в зоне термичес-кого влияния сварного соединения, механические свойства в этой зоне соответствуют свойствам  в отожженном состоянии. Поэтому сварные соединения нагартованных листов АМг имеют меньшую прочность по сравнению с основным материалом.

     Сварные соединения АМг1, АМг2, АМг3 обладают высокой стойкостью против коррозии. Для обеспечения коррозионной стойкости сварного шва АМг5 и АМг6 требуется специальная термообработка.

 

      Листы и плиты из Д1, Д16, В95.

      Высокопрочные сплавы Д1, Д16, В95 имеют низкую устойчивость к коррозии. Поскольку листы из них используются в конструкционных целях, то для коррозинной защиты они плакируются слоем технического алюминия. Следует помнить, что технологические нагревы плакированных листов из сплавов, содержащих медь (например Д1, Д16), не должны даже кратковременно превышать 500 С.

     Наиболее распространены листы из дуралюминия Д16. Фактические значения механических параметров для листов из Д16АТ (по сертификатам качества) составляют:  предел текучести ?0.2 = (28-32), предел прочности при разрыве ?в= (42-45), относительное удлинение ?=(26-23%).

    Сплавы этой группы свариваются точечной сваркой, но не свариваются плавлением. Поэтому основной способ их соединения - заклепки. Для заклепок используется проволока из Д18Т и В65Т1. Сопротивление срезу для них соответственно 200 и 260  МПа.

         Из толстолистового проката доступны плиты из Д16 и В95. Плиты поставляются в состоянии "без термообработки", но  возможно термоупрочнение уже готовых деталей после их изготовления. Прокаливаемость Д16 допускает термоупрочнение деталей сечением до 100-120 мм. Для В95 этот показатель составляет 50-70 мм.

 

      Листы и плиты из В95 имеют большую (по сравнению с Д16) прочность при работе на сжатие.

 

      Наличие листов и плит - см. на странице сайта "Алюминиевые листы" 

 ********************    

  Выше кратко рассмотрены свойства алюминиевых сплавов общего назначения. Для специальных целей применяются или другие сплавы, или более чистые варианты сплавов Д16 и В95. Чтобы представить многообразие специальных сплавов, применяемых в авиа-ракетной технике, стоит зайти на сайт http://www.viam.ru.

Подход к выбору материалов для корабля «Буран» интересно отражен на сайте http://www.buran.ru/htm/inside.htm 

Очень интересные материалы об истории создания и применении алюминиевых сплавов в масштабных проектах СССР содержатся в воспоминаниях академика Фридляндера:

http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/VRAN/2004/ALLOYS.HTM
http://www.arcan7.ru/library/articles/230.html 
http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/VRAN/02_01/FRID.HTM
http://scilib.narod.ru/Avia/Fridlyander/contents.htm 

 

                                                                         На главную

 

 

 

 

Какова плотность алюминия? - 2022

Что такое плотность?

Плотность измеряет соотношение между пространством (объемом) объекта и его массой. Принцип был открыт греческим ученым Архимедом. Для вычисления плотности массу вещества делят на его объем (D=M/V). Стандартной единицей измерения плотности является килограмм на кубический метр (км3). Плотность помогает предсказать поведение вещества, когда оно взаимодействует с другими. Например, древесина имеет меньшую плотность, чем вода, поэтому она плавает.Однако кусок камня тонет в воде, потому что он плотнее воды. Удельная плотность и плотность связаны друг с другом, поскольку первая представляет собой отношение плотности объекта к плотности воды. Чем больше места занимает объект, тем ниже будет плотность.

История и свойства алюминия

Датский химик Ганс Кристиан открыл алюминий как чистый металл в 19 веке. Алюминий является третьим по распространенности минералом на земле и встречается во многих элементах, таких как криолит и полевой шпат.Металл в основном существует в виде бокситового композита, состоящего из оксида алюминия и воды. Атомный номер алюминия 13, единица атомной массы 26, 98. Алюминий в Колорадо серебристо-серый или белый, а его химический символ — Al. Металл имеет температуру кипения 2470 °С и температуру плавления 660,3 °С.

Плотность алюминия

Плотность алюминия составляет примерно 2700 кг/км3, что соответствует 2,7 г/см3. Это означает, что каждый 1,0 м3 алюминия весит 2700 кг. Плотность алюминия постоянна, но тяжелее, чем у воды.Поэтому при попадании в воду он тонет. Алюминий и его сплавы имеют относительно меньшую плотность, чем сталь. На самом деле, это только треть плотности железа. Низкая плотность объясняет использование алюминия в аэрокосмической промышленности и других видах транспорта.

Применение алюминия

Существует несколько применений алюминия. В сочетании с другими металлами, такими как медь, алюминий прочен. Алюминий также легкий, пластичный и пластичный. Поэтому его можно использовать для различных целей, например, для изготовления автомобильных двигателей, деталей самолетов, кухонной утвари и мебели.Алюминий не вызывает коррозии, что делает его пригодным для химической и пищевой промышленности. Кроме того, алюминий является отличным проводником тепла и поэтому используется в электроприборах. Алюминий также образует соединение, известное как оксид алюминия, которое используется в промышленных процессах. Другое соединение, называемое сульфатом алюминия, используется при очистке воды, а хлорид алюминия используется при переработке нефти.

.

Свойства

Вес

Плотность алюминия составляет 2,7 г/см3, что составляет примерно треть плотности стали.

Мощность

Алюминиевые сплавы

имеют предел прочности при растяжении от 70 до 700 МПа. Сплавы, наиболее часто используемые в экструзии: 150-300 МПа.

В отличие от большинства марок стали, алюминий не крошится при низких температурах, а вместо этого увеличивает свою прочность.При высоких температурах прочность металла снижается. Если температура постоянно превышает 100°С, это влияет на прочность в такой степени, что это приходится учитывать на этапе проектирования.

Линейное расширение

Алюминий

имеет относительно высокий коэффициент линейного расширения по сравнению с другими металлами. Это следует учитывать в некоторых проектах.

Формовка

Помимо того, что алюминий является экструдируемым, его также можно прокатывать и гнуть как в теплых, так и в холодных условиях.

Обработка

Алюминий легко обрабатывается большинством методов обработки - фрезерование, сверление, резка, штамповка, токарная обработка и гибка. Энергозатраты при обработке низкие.

Соединение

Функции связывания часто встроены в профиль. Кроме того, существуют также проверенные методы сварки (сварка и сварка трением), методы склейки и оклейки.

Проводимость

Алюминий является очень хорошим проводником тепла и электричества. Алюминиевый проводник весит примерно в два раза меньше, чем медный проводник той же проводимости.

Отражение

Алюминий

является хорошим отражателем как видимого света, так и теплового излучения.

Экранирование — ЭМС

Герметичные алюминиевые коробки эффективно защищают от электромагнитного излучения.

Коррозионная стойкость

При взаимодействии алюминия с кислородом воздуха образуется очень тонкий слой оксида - всего несколько сотых толщины (1 мкм - одна тысячная миллиметра). Этот слой очень воздухонепроницаем и обеспечивает очень хорошую защиту от коррозии. Если он поврежден, оксидный слой имеет возможность восстановиться.

При анодировании увеличивается толщина оксидного слоя и улучшается естественная защита от коррозии.

Алюминий

очень долговечен в нейтральной и умеренно кислой среде. В очень кислых и щелочных условиях скорость коррозии высока.

Немагнитный материал

Алюминий — немагнитный (или фактически парамагнитный) материал.

Нетоксичный

Наряду с кислородом и кремнием алюминий является наиболее распространенным элементом в земной коре, а соединения алюминия естественным образом содержатся в нашей пище.

.

Сколько весит сталь и какова ее плотность - Как это рассчитать?

Сколько весит сталь?

Сколько весит сталь? Мы можем ответить на этот вопрос довольно кратко. Сталь весит 7,9 грамма на кубический сантиметр или 7900 килограммов на кубический метр. Плотность стали 7900 кг/м³. В общепринятой американской системе измерения плотность составляет 493,18 фунта на кубический фут [фунт/фут³] или 4,6 унции на кубический дюйм [унция/дюйм].

Расчет веса стали очень важен, но также очень важно правильно понимать свойства стали.Содержание углерода в стали колеблется от 0,002% до 2,14% по весу. Значение отношения углерода к стали может варьироваться в зависимости от того, какой легирующий элемент будет использоваться. Мы можем использовать здесь, например, углерод, никель, хром, марганец, железо и другие легирующие элементы.

Как правило, железо не вступает в эвтектические реакции с легирующим углеродом в стали, но само железо всегда вступает в эвтектическую реакцию. Если содержание углерода в стали слишком низкое, железо будет мягким, слабым и к тому же очень пластичным по своим свойствам.Почему так важно знать, сколько весит сталь. Это будет чрезвычайно полезно при возможной транспортировке нашей стали на завод, например, для изготовления металлических желобов.

Как мы упоминали ранее, углерод будет иметь вес стали до 2,14% по весу. Вес стальных стержней можно рассчитать как теоретически, так и физически. Мы обсудим теоретические методы. Так сколько весит сталь ? Ответим на этот вопрос, рассчитав массу брусков образца.

Сколько весит сталь по плотности - расчет

Очень важно знать удельный вес стальных стержней, а также прямоугольных стальных листов в килограммах и тоннах.Приведенная ниже формула чаще всего используется для расчета веса прямоугольного стального листа. Примечание: Плотность стали 7850 кг/м³

Формула
Вес = Объем X Плотность

ПРИМЕР: Предположим, у нас есть прямоугольная стальная пластина длиной 1 м или шириной 0,5 м, глубина (толщина) равна 0,3 м. Как рассчитать теоретическую удельную массу прямоугольного стального листа?

Приведены данные:
Длина = 1 м (1000 мм)
Ширина = 0,5 м (500 мм)
Толщина = 0,3 м (300 мм)

Решение:
Сначала рассчитайте объем стальной пластины.3.

Для расчета веса круглой арматуры и т.п. Приведенная ниже формула чаще всего используется при расчете веса стали на уровне завода, т.е.

ФОРМУЛА:
Вес = (/ 162 ) x длина

Пример: Предположим, у нас есть круглый арматурный стержень диаметром (D) 12 мм и длиной 10 м.

1. Так рассчитать вес арматуры?
Данные:
Диаметр = 12 мм
Длина = 10 м

Решение:
Используя формулу веса стали, введите заданные значения.
Вес = (/ 162 ) x длина
= (12 x 12/162) x 10
= 8,8 кг Ответ…

Таким образом, 10-метровый стержень имеет диаметр 12 мм, а его вес составит 8,8 кг. Таким образом, мы можем рассчитать теоретический вес стали на строительной площадке.

Примечание : Если при расчете веса стали изменить свойства стали, то изменится и ее физический вес.

Какова плотность стали?

Плотность стали составляет от 7,75 до 8,05 г/см3 (от 7750 до 8050 кг/м3 или от 0,280 до 0,291 фунта/дюйм3).Теоретическая плотность мягкой стали (низкоуглеродистой стали) составляет примерно 7,87 г/см3 (0,284 фунта/дюйм3). Плотность стали является очень важным фактором при последующем оплавлении, например, при гибке листа.

Метод расчета плотности стали

Плотность металла относится к тому, сколько весит определенное количество. Физическая удельная плотность металла, которая остается постоянной независимо от того, сколько у вас металла. Плотность можно рассчитать, измерив объем и массу данного металла.Обычными единицами плотности являются фунты на кубический дюйм и унции на кубический дюйм.

Определите массу металла с помощью весов. Измеряйте в фунтах. Если весы показывают унции, разделите на 16, чтобы перевести унции в фунты.

Определить объем металла путем измерения размеров или измерения перемещения. Если объект имеет правильную форму, например куб, вы можете измерить размеры и использовать формулу объема для этой формы, например, куб с длиной стороны куба.Дополнительные формулы объема см. в разделе Ресурсы.

Если металл имеет странную форму, можно рассчитать объем методом смещения. Наполните стакан наполовину и запишите объем воды. Поместите металл в воду и запишите новый объем воды. Вычтите начальный объем воды из конечного объема, чтобы определить объем металла.

Разделите массу на объем, чтобы вычислить плотность металла. Например, если масса равна 7,952 фунта, а объем равен 28 кубическим дюймам, плотность будет равна 0,284 фунта на кубический дюйм.

Как рассчитать плотность стали?

Как рассчитать плотность стали? Желательно в сантиметрах. Найдите размер объекта, плотность которого вы хотите рассчитать. Вы можете сделать это, сверившись с моделью объекта, измерив сам объект или проверив размеры в книге или в Интернете. Вычислите объем этого предмета в кубических сантиметрах. Объем рассчитывается путем умножения высоты, длины и ширины объекта.

Умножьте результат на 7,85. Это даст вам вес объекта в граммах. 7,85 грамма на кубический сантиметр — это средняя плотность стали.Однако плотность разных видов стали может колебаться от 7,715 до 8,03 грамма на кубический сантиметр. Пожалуйста, обратитесь к справочной таблице, чтобы найти точную плотность типа стали, который вы ищете. Умножьте вес в граммах на 0,0022046. Это даст вам вес вашего стального предмета в фунтах.

.

Типы алюминия, классификация и маркировка

Ниже приведены типы алюминиевых сплавов, которые можно найти на нашем рынке, а также их химический состав и применимые стандарты.

Имена / Стандарты

90 140 Химический состав
Старый PN PN / EN Werkstoff DIN ASTM ГОСТ Другое
ПА6 2017A Al325g28 2017A 2017 1110 / D1 -
PA7 2024 3.1354 AlCu4Mg1 /
AlCu4Mg2
2024 1160 / Д16 -
PA13 5083 3,3547 AlMg4.5Mn 5083 (AMg4.5) 9 РА11 5754 3,3535 AlMg3 5754 - -
PA45 6061 3,3214 6AlMg1SiCu /
AlMg1SiCuCr28
60336128 60336128 РА4 6082 3.2315 AlSi1 6082 Ad35 -
РА9 7075 3,4365 AlZnMgCu1.5 7075 - (~ W95) -

8 0027 5083

Имя Е.Н. Si Fe Cu Mn Мг Cr Zn Ti Zr
2017A 0,20
0,80
макс
0,70
3,50
4,50
0,40
1,00
0,40
0,80
0,10 макс
0,25
0,15 -
2024 0,50 макс
0,50
3,80
4,90
0,30
0,90
1,20
1,80
0 , 10 макс.
0,25
0,15 <0,10
0,40 макс
0,40
0,10 0,40
1,00
4,00
4,90
0,05
0,25
макс
0,25
макс
0,15
-
5754 0,40 макс
0,40
0,10 0,50 2,60
3,60
0,30 макс
0,20
0,15 -
6061 0,40
0,80
макс
0,70
0,10
0,40
0,15 0,80
1,20
0,04
0,35
макс
0,25
0,15 0,15
6082 0,70
1,30
макс
0,50
0,10 0,40
1,00
0,60
1,20
0,25 макс.
0,20
0,10 -
7075 0,40 макс
0,50
макс
0,50
0,30 2,10
2,90
0,18
0,28
5,10
6,10
0,20 -

Что представляет собой алюминий

Алюминий является одним из наиболее распространенных элементов, рядом с кремнием и кислородом.Алюминий считается технически чистым алюминием. В результате электролитического рафинирования получают алюминий, содержащий от 99,950 до 99,955 % Al. В свою очередь металлургический алюминий, полученный электролизом оксида алюминия в расплавленном криолите, содержит от 99,0 до 99,8 % Al. Алюминий – широко используемый материал, свойства которого всем хорошо известны. А как насчет сплавов этого материала? Их свойства очень разнообразны. Это может быть твердость, прочность, пластичность или коррозионная стойкость.Как видите, выбор правильного сплава очень важен для производственного процесса. Хотите узнать свойства и применение алюминия? Приглашаем к чтению!

Свойства алюминия

Алюминий – элемент, относящийся к мягким металлам с плотностью около 2,7 г/см 3 . Это элемент почти в три раза легче железа. Стоит отметить, что как чистый металл он не проявляет очень высоких прочностных свойств. Однако достаточно добавить в него медь, кремний или железо, чтобы это изменилось.Это означает, что алюминиевые сплавы работают лучше всего. Если их подвергнуть термической обработке, то они могут иметь даже в несколько раз лучшие механические параметры. Интересно, что благодаря низкой плотности алюминиевые сплавы отличаются отличной удельной прочностью (относительно удельного веса). С другой стороны, ударная вязкость в случае алюминиевых сплавов не снижается при низких температурах (в отличие от стали). Также нельзя не упомянуть, что алюминий обладает отличной коррозионной стойкостью, поскольку покрыт слоем собственных оксидов (пассивация).Кроме того, он также обладает отличной электро- и теплопроводностью. С другой стороны, самым большим недостатком алюминия является низкая усталостная прочность.

Чистый алюминий — мягкий и нерастяжимый материал. Именно поэтому в основном виде он используется в основном в промышленности и строительстве. Однако, если нам нужны дополнительные механические свойства, стоит выбрать алюминий, обогащенный легирующими добавками в виде кремния, магния, марганца или меди.Благодаря этим примесям можно производить алюминиевые сплавы с самыми разными свойствами. Для создания материала, отличающегося исключительной прочностью, стойкостью к повреждениям или воздействию внешних факторов, или превосходной эстетикой, следует подобрать соответствующий сплав.

С учетом состава алюминиевых сплавов различают сплавы универсальные, а также сплавы, подходящие для конкретных применений. Например, из сплавов с хорошей формуемостью можно изготавливать тонкие элементы нестандартных форм.С другой стороны, другие сплавы обладают отличной стойкостью к соленой воде, а третьи поддаются формованию.

В связи с тем, что существует множество видов алюминиевых сплавов, существует множество возможностей использования этого материала. Стоит помнить, что каждый сплав имеет свое обозначение и специфические характеристики. На сегодняшний день в мире существует несколько систем идентификации сплавов. Поэтому при поиске конкретного алюминиевого сплава стоит знать его маркировку химическими символами, числовыми символами или подписью, которую используют всемирно известные институты, такие как Алюминиевая ассоциация.

Использование алюминия

Алюминий имеет чрезвычайно широкий спектр применения. В первую очередь из-за большой пластичности из него изготавливают оконные, дверные и фасадные профили. Дополнительным преимуществом является тот факт, что алюминий обладает высокой устойчивостью к негативному влиянию погодных условий. Кроме того, он используется в автомобильной и авиационной промышленности, а также в строительстве. Алюминий используется не только в производстве окон и дверей, но и для создания профилей для монтажа гипсокартона и плит ОСП.

Однако этот элемент редко встречается в более сложных конструкциях, таких как, например, мосты. Однако он подходит для создания кровельных конструкций. Применение его в строительстве не очень широкое. Стоит отметить, что это не связано со свойствами алюминия. Причина, однако, в высокой цене.

Алюминиевые сплавы

Алюминиевые сплавы классифицируются по различным критериям, включая для неотвержденных и закаленных или литейных и пластических работ.Наиболее часто используемая специалистами классификация – это классификация алюминиевых сплавов, обусловленная их химическим составом.

Коды алюминиевых сплавов представляют собой четырехзначные числа, которые классифицируют все сплавы и являются универсальными. Вот они:

- чистый алюминий - серия 1000

- медь - серия 2000

- марганец - серия 3000

- кремний - серия 4000

- магний - серия 5000

-0 магний серия 3 3

-0 кремний

- цинк - серия 7000

- другие легирующие элементы - серия 8000

Типы алюминиевых сплавов

Благодаря представленной выше категоризации очень легко читать характеристики алюминиевых сплавов.Ниже представлена ​​четкая система деления и маркировки:

- Алюминиевый сплав серии 1000 - относится к алюминию высокой чистоты (более 99%). К нему относятся материалы с высокой пластичностью и низкой прочностью. Этот алюминий используется в основном в транспорте, архитектуре и пищевой промышленности.

- Сплав алюминиевый серии 2000 - включает алюминиевые сплавы с содержанием меди в несколько процентов и добавками марганца и магния. Это материалы с высокой прочностью и средней устойчивостью к ржавчине.Он в основном используется для производства деталей машин.

- Сплав алюминиевый серии 3000 - для сплавов алюминия с марганцем. К этой группе относятся материалы с низкой прочностью и отличной коррозионной стойкостью. Эти сплавы используются в химической и пищевой промышленности, а также для производства отделочных и декоративных элементов.

- Алюминиевый сплав серии 4000 - Относится к алюминиево-кремниевым сплавам. Эти материалы отличаются отличной коррозионной стойкостью и высокой прочностью.Они используются в производстве дисков, а также инструментов.

- Сплав алюминиевый серии 5000 - включает алюминиево-магниевые сплавы. Они отличаются высокой устойчивостью к ржавчине и средней прочностью. Их можно анодировать и сваривать. Эти материалы используются в производстве бытовой техники, а также в химической, строительной и пищевой промышленности.

- серия 6000 - это сплавы алюминия, магния и кремния. Они отличаются отличной коррозионной стойкостью и пластичностью.Применяются в: мебели, светотехнике, строительстве, электронике, внутренней отделке, а также в горнодобывающей, химической, пищевой и судостроительной промышленности, а также в несущих элементах грузовых автомобилей, автобусов, судов, кранов, вагонов, мостов. и барьеры.

- Серия 7000 - включает сплавы алюминия, цинка и магния. При термообработке они приобретают очень высокий уровень прочности. С другой стороны, они обладают средней коррозионной стойкостью. Эти сплавы можно подвергать механической обработке и сварке.Применяются в элементах машин, спортивного инвентаря, а также в нагруженных элементах конструкций и деталях самолетов.

- Серия 8000 - относится ко всем остальным алюминиевым сплавам. От химического состава зависят как их свойства, так и восприимчивость к механической обработке.

.

Алюминиевый сплав 6061 | Группа Джона Кеннеди

Металлургический алюминий – один из самых популярных материалов, используемых в настоящее время в строительстве и производстве объектов ЖКХ. Его преимуществом является относительно небольшой вес, благодаря которому даже большие конструкции не отягощают грунт и не требуют специальных систем крепления. Это сырье присутствует в земле, составляя около 8% массы ее твердой поверхности. Его добывают в виде бокситовой руды, из которой извлекают глинозем.Из примерно 1,9 кг этого соединения электролизом получается 1 кг металла.

Чистый алюминий не обладает свойствами, необходимыми для различных применений. Поэтому его используют для создания сплавов. Примеси магния, меди, цинка, марганца или других элементов делают его более ковким, коррозионностойким и пластичным. В зависимости от состава , алюминиевые сплавы маркируются номерами серий (например, чистый алюминий — серия 1000, сплав с добавлением меди — серия 2000 и т. д.). Широкий диапазон вариантов также включает сплав 6061 .

Алюминиевый сплав 6061

Этот отличительный материал относится к серии 6000, которая включает в себя так называемые Силумины - кремнийсодержащие марки. Этот элемент сочетается с магнием и другими добавками, процентное содержание которых невелико. Согласно EN 573-1 сплав 6061 содержит:

  • 0,80–1,20 % магния,
  • 0,40–0,80 % кремния,
  • 0,15 - 0,40 % меди,
  • 0,04 - 0,35% хрома,
  • ≤0,70% железа,
  • ≤0,25% цинка,
  • ≤0,15% марганца и титана,

Алюминий 6061 свойства

Алюминий 6061 – это сплав, который ценится за сочетание высокой коррозионной стойкости с хорошими механическими свойствами.Материал поддается сварке и имеет твердость 95HB. Это простой в обработке материал - подходит для ковки, гибки и штамповки. Среди всех сплавов этого металла марка 6061 отличается самой высокой теплопроводностью. Другими важными свойствами алюминия 6061 являются:

90 018 90 019 мин. предел прочности - 280-300 МПа (Rm),
  • мин. предел текучести - 230-250 МПа (Rp0,2),
  • удлинение А5 - 7,5-11,0%,
  • теплопроводность - 167 Вт/мК,
  • плотность - 2,70 г/см3
  • Одним из ценных преимуществ алюминия является его пластичность, благодаря которой материалу можно придавать свободную форму.В результате он используется в большинстве производственных отраслей, начиная от авиационной и морской промышленности, автомобильной промышленности и заканчивая пищевой промышленностью. Сплав 6061 в состоянии Т6 (пересыщенный и состаренный) обладает лучшим комплексом прочностных свойств. Благодаря этому он используется в промышленности, в том числе авиационный, железнодорожный, автомобильный.

    Сплав 6061 доступен в нашем предложении!

    Предложение JFK Group включает алюминий 6061 в трех вариантах состояния закалки.Мы предлагаем как сверхпрочный сплав в состоянии Т6, так и две его разновидности Т62 и Т651. Последний проходит термообработку, снятие напряжения (контролируемое растяжение) и искусственно состаривается. Все три типа сплава 6061 доступны в различных толщинах от 3 до 300 мм. Мы выполняем заказы как для людей из Силезии, так и для клиентов со всей Польши. Доставляем продукцию собственным транспортом.

    .

    ПОНЯТИЕ ПРОЧНОСТИ, ГСТО

    1. Выражением силы является:
    а) направление силы
    б) повернуть налево, направо, как указано векторной стрелкой
    (с) длинные стрелы

    2. Направление силы:
    а) прямая линия, вдоль которой он действует
    б) значение направления силы
    (c) влево, вправо в зависимости от силы поворота

    3.Стандарт 1 кг предназначен для
    а) показывая людям историческую закономерность массы
    б) тренировочные сборы по всему миру
    в) защищать от внешних воздействий, держа под линзами

    4. Веса равны, когда:
    а) тело состоит из того же вещества
    б) тело имеет одинаковый объем
    в) силы тяжести равны между собой

    5.Зная, что 1 кубический сантиметр имеет массу 19,3 грамма, плотность равна: ПОМОЩЬ
    а) 1,93 г/см 3
    б) 19,3 г/см 3
    в) 193 г/см 3

    6. Масса 1 кубического сантиметра железа 7,9 грамма, плотность равна: ПОМОЩЬ
    а) 7,9 г/см 3
    б) 79 г/см 3
    в) 0,79 г/см 3

    7.Ld плавает на поверхности воды, потому что
    а) твердое тело
    (b) его плотность меньше, чем у воды
    (c) его внутренняя структура разнообразна

    8. Плотность льда меньше плотности воды, поэтому суша плавает на поверхности
    (а) частицы льда расположены очень близко друг к другу, когда это твердое тело
    (b) частицы льда находятся на расстоянии друг от друга
    в) частицы льда расположены хаотично, потому что это исключение в природе

    9.Плотность глицерина 1260 кг/м3, а плотность льда 900 кг/м3. ЛД:
    а) плавает на поверхности глицерина
    б) стоит на месте, то есть не тонет и не выходит
    (c) тонет в глицерине

    10. Плотность бензина 700 кг/м3, а плотность льда 900 кг/м3. ЛД:
    а) присасывается к поверхности бензина
    б) стоит на месте - не тонет и не выходит
    (с) тонет в бензине

    11.Почему плотность газа меньше плотности воды?
    а) потому что газы имеют более крупные молекулы, чем вода
    б) потому что молекулы газов находятся дальше друг от друга
    в) потому что в газах есть и другие хаотические взаимодействия

    12. Почему не все газы имеют одинаковую плотность?
    а) потому что у них разная температура
    б) потому что молекулы газа имеют большую скорость
    c) потому что молекулы газа имеют разные размеры

    13.Если есть две силы с одинаковым направлением, но с противоположными поворотами, равнодействующая равна & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp ПОМОЩЬ
    а) сумма этих си, потому что направление одинаковое
    б) различия этих различий, потому что фразы разные
    c) равнодействующая не может быть вычислена

    14. Результирующие с одинаковыми направлениями и поворотами, но разными значениями
    а) равна разнице этих, потому что они работают в разных направлениях
    б) равен первому, потому что два других совпадают
    в) si равно сумме si

    15.Длина пружины 10 см. Под действием силы 4 Н пружина удлиняется на 2 см.
    Какова длина пружины, если она удлиняется на 6 Н?
    а) 13 см
    (б) 14 см
    (в) 3 см

    16. Пружина изгибается на 5 мм под действием силы 22 Н. На сколько скрутится пружина под действием силы 110 Н?
    а) на 25 мм
    б) на 23 см
    в) на 25 см

    17.Будет ли одинаковая плотность одного и того же тела на поверхности Земли и после его переноса на поверхность Луны?
    (а) да, так как масса не зависит от гравитации
    б) нет, при уменьшении громкости на луне
    в) нет, при уменьшении плотности в 6 раз

    18. При подъеме тела над поверхностью Земли оно изменяется:
    а) вес, плотность
    б) вес, то есть чем его притягивает Земля
    c) масса, также известная как гравитационная сила

    19.Тело весом 3 кг было доставлено на Луну. Сила гравитации на Луне равна:      ПОМОГИТЕ
    а) Ф = 3Н
    б) F = 6 Н.
    в) F = 5 Н

    20. Действует на кузов по часовой стрелке: F 90 111 1 90 112 = 6 Н, F 90 111 2 90 112 = 3 Н, F 90 111 3 90 112, слева: F 90 111 4 90 112 = 4 Н, F 90 111 5 90 112 = 7Н, Ж 90 111 6 90 112 = 3Н. & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp ПОМОЩЬ
    Чао находится в равновесии.Sia F 3 90 112 стоит:
    а) 5 Н
    б) 4 Н
    (в) 3 Н

    21. Если тело находится в равновесии и действующие силы имеют значение
    слева: F 90 111 1 90 112 = 2Н, F 90 111 2 90 112 = 6Н, F 90 111 3 90 112 = 11Н, справа: F 90 111 4 90 112 = 3Н, F 90 111 5 90 112 = 2Н, Ф 90 111 6 90 112 = 1Н, Ф 90 111 7 90 112. Значение силы F 7 равно:     
    а) 3 Н
    б) 13 Н
    (в) 10 Н

    22.Тело массой 6 кг на Луну вытаскивают: ПОМОГИТЕ
    а) F = 10 Н
    б) F = 60 Н
    в) F = 36 Н

    23. Плотность алюминия равна 2,7 г/см 3 , объем 2 м 3 . Вес:       ПОМОЩЬ
    а) m = 5 400 000 г
    б) m = 54000 г
    в) m = 5,4 г

    24.Вес куска меди 17,8 кг, плотность 8,9 г/см 3 . В комплекте: & NBSP & NBSP & NBSP & NBSP ПОМОЩЬ
    а) V = 2 см 3
    б) V = 2000 см 3
    в) V = 200 см 3

    25. Рассчитайте массу сосновой доски, если плотность 0,5 г/см 3 ,
    длина доски 4 м, ширина 20 см, толщина 4 см. & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp ПОМОЩЬ
    а) 72 г
    б) 16 г
    (с) 16 кг

    26.Если плотность льда 900 кг/м 3 , это масса льдины
    в форме прямоугольного параллелепипеда длиной 2,5 м, шириной 1,2 м и толщиной 40 см равен: & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp ПОМОЩЬ
    а) 1080 кг
    б) 1080 г
    в) 1,8 тонны

    КОНСТРУКЦИИ

    27. При данных массе и объеме плотность (d) можно рассчитать по формуле:
    а) d = м/В
    б) д = м * В
    в) d = В/м

    28.Зная массу и плотность (d) тела, можно рассчитать объем по формуле:
    а) V = д/м
    б) V = м/д
    в) V=d*m

    29. Зная объем и плотность (d) тела, можно вычислить массу по формуле:
    а) м = д/В
    б) м = В/д
    в) м = d * V

    30. Ускорение свободного падения (g) на поверхности Земли
    а) в 6 раз слабее, чем на Луне
    б) примерно равна 10 м/с 2 (или Н/кг)
    в) зависит от массы тела, т.е.он растет, когда тело молчит

    31. Для расчета веса (F г ) массы тела (м)
    а) F 90 111 г 90 112 = м * г
    б) F 90 111 г 90 112 = а*м
    в) Ф 90 111 г 90 112 = Ф 90 111 1 90 112 - Ф 90 111 2 90 112

    .

    Плотность - Medianauka.pl

    Два шара одинакового диаметра, один из которых сделан из железа, а другой из дерева, имеют разный вес. Материя в железном шаре оказывается более упакованной в тот же объем. Мы говорим, что железо плотнее дерева.

    Физической величиной, определяющей количество массы, содержащейся в единице объема, является так называемая плотность, массовая плотность или иначе удельная масса .

    где:

    • ρ - плотность
    • м - вес
    • В - объем

    Единица измерения плотности кг/м 3 .

    Другие используемые единицы плотности: 1 г/см 3 = 1000 кг/м 3 ,1 г/дм 3 = 1 кг/м 3 ,1 г/мл.

    От чего зависит плотность?

    Плотность зависит от типа тела, температуры тела и внешних условий физического тела, включая температуру и давление.

    Чем больше материи упаковано в данный объем, тем больше плотность тела. Следовательно, разные вещества или химические элементы характеризуются разной плотностью.

    Если мы нагреем физическое тело, его объем немного увеличится (тепловое расширение). Масса не меняется, поэтому плотность такого тела автоматически уменьшается. Вышеизложенное относится, в частности, к газам (изменения плотности значительны по сравнению с твердыми телами и жидкостями).

    Как измерить плотность тела?

    Чтобы измерить плотность тела, достаточно его взвесить и измерить объем. Когда тело имеет форму сферы или куба, это несложно.Что делать, если тело неправильной формы? Мы можем последовать за Архимедом и погрузить тело в воду. Вытесненная часть воды будет равна объему погруженного тела!

    Плотность воды

    Вода не увеличивает свой объем с повышением температуры во всем диапазоне ее нахождения в жидком состоянии, а имеет минимальное значение при 3,9834 °С, а значит, плотность воды при этой температуре наибольшая. При более низких температурах объем воды увеличивается по мере снижения температуры.Это значительная аномалия. Большинство химикатов этого не делают. Это явление связано с формой молекул воды и сильными водородными связями, которые придают воде относительно высокую плотность. В аномальной области эти связи разрываются, увеличивая беспорядок между молекулами и, таким образом, увеличивая объем жидкости. Вот почему лед плавает на поверхности воды, лопает суда и камни, разрушает дорожное покрытие, а главное, в воде может существовать жизнь.

    Вот как плотность воды меняется в зависимости от температуры.

    90 069 995,65
    Температура
    °С
    Плотность
    кг/м 3
    -30 983,9
    -20 993,5
    -10 998,8
    0 999,84
    4 (3,9834) 1000
    5 999,97
    10 999,70
    15 999.10
    20 998,21
    30
    40 992,22
    50 988.03
    60 983,22
    70 977,78
    80 971,82
    90 965,35
    100 958,40

    Таблица плотности тела

    Это плотности выбранных веществ.

    Плотность газа

    Вещество Плотность
    кг/м 3
    водород 0,0823
    гелий 0,164
    метан 0,657
    азот 1,146
    воздух 1,185
    кислород 1,309
    углекислый газ 1,811
    хлор 2 950
    радон 9.078

    Плотности сжиженных газов

    Вещество Плотность
    кг/м 3
    водород 71
    Гелий 126
    метан 422
    азот 808
    воздух 960
    кислород 1141

    Плотность жидкости

    Вещество Плотность
    кг/м 3
    вода (4°С) 1000
    бензин 720
    подсолнечное масло 922
    молоко 1030
    тяжелая вода 1104.4
    глицерин 1258.2
    ртуть 13534

    Плотность отдельных твердых веществ

    Вещество Плотность
    кг/м 3
    полистирол 15-30
    крышка 220-350
    липа 320-730
    сосна 370-700
    мука 400-500
    горит 532
    красное дерево 510-600
    Дуб 690-1080
    ржаной 700-750
    картофель 700-750
    калий 860
    полипропилен 900
    лед (0°С) 916
    натрий 970
    стеарин 1000
    смола 1020
    бумага 600-1200
    тело человека 1050
    оргстекло 1190
    эбеновое дерево 1110-1330
    песок (сухой) 14:00-18:00
    ПВХ 1420
    сахар (сахароза) 1590
    Магний 1740
    бетон 18:00-23:00
    сера 2070
    каменная соль 2170
    тефлон 2200
    графит 2270
    гипс 2300-2400
    стекло, оконное стекло 2400-2700
    мрамор 2600-2800
    кварц 2648
    алмаз 3510
    титан 4500
    белая банка 7280
    сталь 7800
    железо 7870
    латунь 8200-8950
    коричневый 7500-9100
    кобальт 8900
    медь 8950
    серебро 10490
    свинец 11340
    уран 19050
    вольфрам 19270
    золото 19280
    взвод 19860
    иридий 22610

    Космические плотности

    Объект Плотность
    кг/м 3
    Межгалактическое пространство 10 -27
    Межпланетное пространство 10 -21
    Ядро Земли 13090
    Солнцезащитный салон 148000
    ядро ​​атома 10 17
    нейтронная звезда 610 18

    Для опытных пользователей

    Приведенная выше формула является средней плотностью или плотностью однородных тел.На самом деле плотность центров различна. В принципе, мы можем найти плотность, найдя производную массы по объему:

    Массу можно получить, вычислив соответствующий определенный интеграл:

    вопросов

    Плотность и удельный вес одинаковы?

    № Удельный вес - это отношение веса Q к объему V , а не веса к объему.

    Какова плотность мочи?

    Референсный диапазон плотности мочи 1,015-1,030 г/мл.

    Плотность как-то связана с плавающими телами?

    Да. Тело с меньшей плотностью плавает на веществе с большей плотностью. Поэтому сосновый лес будет течь по реке, а эбеновое дерево - нет (эбеновое дерево плотнее воды). По той же причине айсберг плавает на поверхности моря, а чугунная наковальня не тонет в ртути!

    Упражнения

    Интерактивные упражнения помогут вам подготовиться к контрольной, контрольной, экзамену, а также систематизировать знания в заданной области.Это также отличная подготовка к выпускным экзаменам. Многие упражнения являются хорошими выпускными экзаменами.


    Упражнения
    Выполнение упражнений по теме
    Плотность

    © medianauka.pl, 2020-07-29, ART-3921


    .

    Смотрите также