Във всички сфери на човешката дейност се използват метални изделия. Метали в научен смисъл са прости вещества със специфични свойства (метален блясък, пластичност, висока електрическа проводимост). В ежедневието и в производството често се използват техните сплави с други елементи. Тези втвърдени разтопи също се наричат ​​метали.

Определение и използване на плътността

Както знаете, за да намерите плътността на веществото, неговата маса се разделя на обем. Плътността е физикохимичната характеристика на веществото. Тя е постоянна. Материалите за промишлено производство трябва да съответстват на този показател. За да го обозначим, е обичайно да се използва гръцката буква ρ.

Плътността на желязото е 7874 кг / м³, никел - 8910 кг / м³, хром - 7190 кг / м³, волфрам - 19250 кг / м³. Разбира се, това се отнася за карбидите. В разтопено състояние веществата имат други характеристики.

В природата само някои метали са в изобилие. Специфичното тегло на желязото в земната кора е 4, 6%, алуминий - 8, 9%, магнезий - 2, 1%, титан - 0, 63%. Металите са незаменими в повечето области на човешката дейност. Производството им расте от година на година. За удобство металите са разделени на групи.

Желязо и неговите сплави

Черните метали обикновено се наричат ​​стомани и отливани ютии от различни степени. Сплав на желязо и въглерод се счита за стомана, ако желязото е най-малко 45%, а съдържанието на въглерод е 0, 1% -2, 14%. Чугунът, съответно, съдържа повече въглерод.

За да се получат необходимите свойства, те се легират със стомани и сплави (при добавяне на легирани добавки се добавят по време на топене). Така посочените марки се стопяват . Всички марки метал строго отговарят на определени технически условия. Свойствата на всяка марка се регулират от държавните стандарти.

В зависимост от състава плътността на стоманата варира в диапазона 7, 6–8, 8 (g / cm³) в GHS или 7600–8800 (kg / m³) в SI (това може да се види от таблица 1). Разбира се, стоманата има сложна структура, не е смес от различни вещества. Присъствието на тези вещества и техните съединения обаче променят свойствата, по-специално, плътността. Следователно стоманите с висока плътност с високо съдържание на волфрам имат най-голяма плътност.

Цветни метали и техните сплави

Продуктите от бронз, месинг, мед, алуминий са широко използвани при производството на:

  • Обикновено бронзите са сплави от мед с калай, алуминий, олово и берилий. Въпреки това, в бронзовата епоха, когато специфичното тегло на бронза в общата маса на металните изделия е било почти 100%, това са медно-арсенови сплави.
  • Сплави на основата на цинк - месинг. Калай може да присъства в месинг, но неговото количество е по-малко от цинк. За да получите свободни чипове, понякога се добавя олово. В допълнение към сплавите за бижута от месинг и бронз, те са необходими за машинни части и морски съдове, хардуер, пружини. Някои сортове се използват в авиацията и ракетната наука.
  • Duralumin (duralumin) - сплав от алуминий с мед (4.4% мед) - е сплав с висока якост. Използва се главно в авиацията.
  • Титанът е по-здрав по отношение на много марки стомани. В същото време е два пъти по-лека. Тези качества го направиха незаменим в повечето индустрии. А също така е широко използван в медицината (протезиране). Специфичната тежест на титан при производството на самолети достига 70% от общата топена в света. Около 15% от титанът отива за химическо инженерство.
  • Среброто и златото са първите метали, които срещна човек. В цялата история на съществуването на човечеството тези метали в по-голямата си част отидоха в бижутата. И сега тенденцията продължава.
  • Поради високата си огнеустойчивост, волфрамът е незаменим при направата на инструменти . Високата плътност ви позволява да го използвате като защита срещу радиация.
  • Никел и хром образуват нихром - термоустойчива пластмасова сплав, много издръжлива и надеждна.

Различните марки стомана и чугун, бронз и други метали имат различен химичен състав и различна плътност. Плътностите на всички търсени материали се измерват и систематизират. Таблици, съдържащи тези данни, са достъпни за потребителите. С тяхна помощ можете лесно да намерите масата на продукт с дадена форма.

Определяне на масата на продукта

Всички съвременни референтни материали, GOST и техническите спецификации на предприятията се коригират в съответствие с международната класификация.

С помощта на референтните таблици на плътностите на различни материали е лесно да се определи тяхната маса. Това е особено вярно, когато обектите са тежки или съответните везни липсват . За да направите това, трябва да знаете техните геометрични параметри. Най-често трябва да знаете масата на обект под формата на цилиндър, тръба или паралелепипед:

  1. Металните пръти са във формата на цилиндър. Познавайки диаметъра и дължината, лесно е да се знае масата. Масата е равна на плътността пъти обем. Намерете обема на артикула. Получава се чрез умножаване на площта на напречното сечение по дължина. Площта на кръга, знаейки диаметъра, е лесно да се определи. Диаметърът в квадрат се умножава по 3.14 (pi), разделен на 4.
  2. Масата на тръбата се получава по подобен начин. Когато намираме площта, вземаме разликата между външния и вътрешния диаметър на секцията.
  3. За да определим масата на лист, цъфтеж, плоча или пръчка с правоъгълно сечение, ние определяме обема, като умножаваме дължината, височината и дебелината. Умножете по плътността от директорията.

При такива изчисления винаги се допуска малка грешка, защото формите не са перфектни. На практика може да се пренебрегне. Производителите на хардуер са разработили потребителски масови калкулатори за потребителите. Достатъчно е да въведете уникални размери в съответните прозорци и да получите резултата.

Какво е специфична гравитация?

Специфична гравитация е плътността, умножена по ускорението на гравитацията (гравитацията) или съотношението на телесното тегло към обема му. Объркването му с плътността е неприемливо. Това обаче често се случва поради объркване на понятията маса и тегло. Теглото на тялото и следователно специфичната гравитация варира в зависимост от гравитацията. Не е константа. В зависимост от местоположението на артикула, той има различни значения. Това физическо количество ще бъде различно дори в различни точки на Земята. Ускорението на гравитацията при екватора е по-голямо, отколкото при полюсите. Масата и плътността са постоянни.

Например, можете да изчислите специфичната гравитация на среброто. На Земята тази стойност ще бъде 10 500 kg / m³ (плътност на чист метал). Умножавайки се с 9, 81m / s 2 (гравитация), можете да получите 103005 N / m³. А на Луната 10 500 kg / m³ се умножава по 1, 62 m / s 2 (гравитация на Луната). Резултатът вече е различен - 17.01N / m³. В пилотската кабина на кораб, обикалящ около Земята - безтегловност, ускорението е нула. Следователно, теглото на всеки материал тук е нула.

Всички стойности ще бъдат различни. Първият случай ще бъде от най-голямо значение, защото на Земята ускорението на гравитацията е от най-голямо значение. В нулева гравитация нещо не тежи. Плътността на един и същ материал навсякъде ще бъде една и съща. Тя е константа.

За да се съставят таблици за специфичната гравитация на металите на различни планети (или при други условия), е необходимо да се знае ускорението на гравитацията и плътността.

Превоз на метални изделия

В системата за превоз на товари е включено такова понятие като "обемно тегло". Ако масата на предмет в един кубичен метър е 167 кг, тогава такава тежест се счита за физическа, а ако е по-малка - обемна. Например, масата на куб от въглеродна стомана е 7750 кг. С други думи, насипната плътност на стоманата е 7750 кг. Тези изчисления са необходими, за да се определи колко ще поеме транспортираният товар.

Въпреки това, в зависимост от това кои метални изделия се транспортират, обемът ще варира. Да предположим, че има няколко различни хардуера от същия клас стомана. На теория те имат еднаква плътност. Въпреки това, блокове, продукти от голям клас и бунтове имат различен обем и следователно при транспортиране те ще заемат повече или по-малко място в транспорта. Така те имат различни насипни тежести. При всякакви условия кубически метър стомана е повече от 167 кг, следователно, не можете да го наречете обемен.

Категория:

На технологиите