Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Удельный вес металлов и сплавов

Свойства титана и его сплавов

Титан и его сплавы обладают прочностью до 140 кг/мм2. В этом отношении они стоят в одном ряду с большинством марок легированных сталей. Удельный вес титана составляет 56% удельного веса стали, а по коррозионной стойкости он не уступает платине. По распространенности в земной коре титан занимает среди всех элементов девятое место.
Объемноцентрированная кубическая решетка представляет собой куб, в каждом углу и центре которого находится по одному атому. Для титана сторона элементарной ячейки равна 3,3065 А.
Температура плавления. Температура плавления титана равна 1725° С. Она превышает температуру плавления стали приблизительно на 200° С и температуру плавления алюминия на 1100° С.
Удельная теплоемкость. Удельная теплоемкость титана равна 0,142 кал/г град (значения удельной теплоемкости для нержавеющей стали и алюминия соответственно равны 0,11 и 0,214 кал/г град).
У титана два электрона находятся на третьей оболочке и два на четвертой. Если в металлах электроны начинают размещаться на внешних оболочках еще до окончательного заполнения внутренних оболочек, то такие металлы называют переходными. Необычные физические свойства титана объясняются подобным расположением электронов. Из других переходных металлов можно назвать хром, марганец, железо, кобальт и никель.
Атомный вес титана равен 47,88, тогда как для алюминия он составляет 26,97, а для железа — 55,84.
Структура кристаллической решетки. Кристаллическую структуру можно представить себе как физически однородное тело, в котором атомы располагаются в периодическом порядке. Подобное расположение атомов определяет физические свойства металлов. Металлы кристаллизуются по большей части в кубической объемно-центрированной или гранецентрированной и в гексагональной плотно упакованной решетках.
Рентгеновское исследование титана показало, что до температуры около 882° С титан имеет плотно упакованную гексагональную структуру, известную под названием а-модификации.
Коэффициент линейного расширения. Титан имеет незначительный коэффициент линейного расширения, равный 9 * 10 -6 (для нержавеющей стали, меди и алюминия значения этого коэффициента соответственно равны 14; 29,7 и 25,2 * 10 -6).
Теплота сгорания. При сжигании или окислении металлов происходит выделение тепла. Количество теплоты, выделяемое при полном окислении единицы массы металла, называется его теплотворной способностью. Для титана эта характеристика составляет 218 ккал/моль.
Электропроводность и удельное электросопротивление. Движение электронов в металле, вызываемое разностью потенциалов, известно под названием электропроводности. На эту электрическую характеристику большое влияние оказывает атомная структура металла. Титан — плохой проводник электричества. Если электропроводность меди считать равной 100%, то электропроводность титана составит 3,1%. Отсюда следует, что титан нельзя применять в тех случаях, когда проводимость является фактором первостепенной важности. В целях сопоставления можно указать, например, что электропроводность нержавеющей стали составляет 3,5% (электропроводности меди), а алюминиевого сплава 75ST 30%.
Электрическое сопротивление материала есть сопротивление потоку электронов. Поскольку титан принадлежит к числу плохих проводников, он должен обладать высоким электрическим сопротивлением. Удельное электросопротивление титана при 20° С равно 42 * 10 -6 ом см (для нержавеющей стали и алюминия соответствующие значения составляют 49,5 и 3,96 * 10 -6 ом см).
Магнитные свойства. Если металл поместить в магнитное поле, то на него будет действовать сила. Степень намагничения можно определить путем измерения действующей силы и деления ее на величину магнитного поля, зависящую от магнитной восприимчивости, которая является характеристикой металла. По величине магнитной восприимчивости, изменяющейся в широких пределах, все металлы можно разделить на три категории: 1) диамагнитные вещества, для которых К имеет малое отрицательное значение, так что в магнитном поле они подвержены слабому отталкиванию (медь, серебро, золото и висмут); 2) парамагнитные вещества, для которых К имеет малое положительное значение, так что они слабо притягиваются магнитным полем (щелочные и щелочно-земельные металлы, а также неферромагнитные переходные металлы, в том числе и титан); 3) ферромагнитные вещества с большой положительной величиной магнитной восприимчивости К (железо, кобальт, никель и галлий). Важной особенностью металлов третьей группы, не считая сильного притяжения в магнитном поле, является то, что эти металлы остаются намагниченными и после их удаления из магнитного поля.

Удельный вес металлов и сплавов

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

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

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

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

Определение удельного веса металла

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

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

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

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

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

Удельный вес различных металлов

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

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

Читать еще:  Как выбрать и применить коронки по бетону

Удельный вес металлов

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

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

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

  • лёгкие: алюминий, магний;
  • благородные металлы, также называемые драгоценными: полублагородная медь, серебро, золото, платина;
  • металлы легкоплавкие: олово, цинк, свинец.
Наименование металлаУдельный вес, кг/куб.м
Алюминий2698
Цинк7130
Олово7290
Свинец11337
Вольфрам19300
Молибден10220
Железо7850
Платина21450
Золото19320
Серебро1050
Тантал16650
Ванадий6110
Никель8910
Магний1740
Медь8960
Титан4505
Хром7190

Удельный вес металлических сплавов

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

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

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

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

Металлические сплавыПлотность сплавов, кг/куб.м
Алюминиевая бронза7700 — 8700
Бронза бериллиевая8100 — 8250
Латунь8470
Бронзы обычные7400 — 8900
Нержавеющая сталь7480 — 8000
Углеродистая сталь7850
Чугуны6800 — 7800
Мельхиор8940
Нейзильбер8400 — 8900

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

Удельный вес металла. Таблица плотности металлов и сплавов

Таблицы плотности металлов и сплавов

Все металлы обладают определенными физико-механическими свойствами, которые, собственно говоря, и определяют их удельный вес. Чтобы определить, насколько тот или иной сплав черной или нержавеющий стали подходит для производства рассчитывается удельный вес металлопроката. Все металлические изделия, имеющие одинаковый объем, но произведенные из различных металлов, к примеру, из железа, латуни или алюминия, имеют различную массу, которая находится в прямой зависимости от его объема. Иными словами, отношение объема сплава к его массе — удельная плотность (кг/м3), является постоянной величиной, которая будет характерной для данного вещества. Плотность сплава рассчитывается по специальной формуле и имеет прямое отношение к расчету удельного веса металла.

Удельным весом металла называется отношение веса однородного тела из этого вещества к объему металла, т.е. это плотность, в справочниках измеряется в кг/м3 или г/см3. Отсюда можно вычислить формулу как узнать вес металла. Чтобы это найти нужно умножить справочное значение плотности на объем.

В таблице даны плотности металлов цветных и черного железа. Таблица разделена на группы металлов и сплавов, где под каждым наименованием обозначена марка по ГОСТ и соответствующая ей плотность в г/см3 в зависимости от температуры плавления. Для определения физического значения удельной плотности в кг/м3 нужно табличную величину в г/см3 умножить на 1000. Например, так можно узнать какова плотность железа — 7850 кг/м3.

Наиболее типичным черным металлом является железо. Значение плотности — 7,85 г/см3 можно считать удельным весом черного металла на основе железа. К черным металлам в таблице относятся железо, марганец, титан, никель, хром, ваннадий, вольфрам, молибден, и черные сплавы на их основе, например, нержавеющие стали (плотность 7,7-8,0 г/см3), черные стали (плотность 7,85 г/см3) в основном используют производители металлоконструкций в Украине , чугун (плотность 7,0-7,3 г/см3). Остальные металлы считаются цветными, а также сплавы на их основе. К цветным металлам в таблице относятся следующие виды:

− легкие — магний, алюминий;

− благородные металлы (драгоценные) — платина, золото, серебро и полублагородная медь;

− легкоплавкие металлы – цинк, олово, свинец.

Удельный вес цветных металлов

Таблица. Удельный вес металлов, свойства, обозначения металлов, температура плавления

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.

Читать еще:  Лист алюминиевый рифленый 2х1200х3000 АМГ2НР «Квинтет» купить в Москве

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)

Алюминиевая бронза — Aluminum Bronze (3-10% алюминия)

Баббит — Antifriction metal

Бериллиевая бронза (бериллиевая медь) — Beryllium Copper

Удельный вес металла (сплава)

В металлургии для определения необходимости использования того или иного вида металла или его сплава обязательно узнать его удельный вес, формула которого представляется в следующем виде:

В данной выражении удельный вес обозначается — γ, вес металла – Р, а его объем – V. Также следует знать, что эта характеристика представляет собой значение силы тяжести сплава или металла, которое взято за единицу измерения объема.

Отношение веса и массы металла или сплава

Для того, чтобы выяснить, как рассчитать удельный вес, необходимо знать, что эта физическая величина и его плотность состоит в такой же пропорции, как вес и масса металла или сплава, поэтому существует следующее соотношение для нахождения необходимой величины

Единицы измерения удельного веса металла(сплава)

Единица измерения этой физической величины принята следующая:

  • в СГС (одна из систем измерений) -1 дин/см3,
  • в интернациональной системе измерений СИ -1 н/м3,
  • в альтернативной системе измерений МКСС вводится стандарт — 1 кГ/м3.

Числовые величины при переводе из одной системы единиц измерения в другую выражаются следующей пропорцией:

1 дин/см3 = 10 н/м3 = 1,02 кГ/м3,

причем в некоторых случаях допускается применение внесистемной единицы измерения, которая в цифровом значении выражается, как 1 Г/см3.

Что касается системы измерения СГС, если масса металла (сплава), которая выражена в единице измерения « грамм», приравнивается его значению по весу, измеряемого также в граммах, то удельный вес металлического изделия по своему числовому значению приравнивается к плотности этого продукта. Такую же аналогию в числах можно вычислить и в других системах измерения.

Формулировка понятия « удельный вес» металла ( сплава)

Из всего вышесказанного получается, что удельный вес — это весовое значение единицы объема однородной твердой субстанции. Для определения такой величины необходимо соотнести абсолютную массу материала в сухом состоянии к его объему в абсолютно плотной консистенции, что, собственно, и будет весовым значением металла (сплава).

Для достижения такого результата металл (сплав) нужно довести до кондиции абсолютно полной структуры при отсутствии пор в металлическом изделии.

Особенные свойства металлов (сплавов) и их качественные и весовые характеристики

Всем металлам (сплавам) присущи специфические параметры физико-механического типа, которые, отличают их по удельному весу используемого материала. Эти качества делают свойства всех металлов (сплавов) исключительными.

Чтобы понять, чем группа металлов и сплавов отличается от других химических веществ, важно определиться в их свойствах.

Металлами называются такие химические тела, которые отличаются от других групп химических веществ такими свойствами, как:

  • высокопрочностью,
  • теплопроводностью,
  • электропроводностью,
  • пластичностью,
  • твердостью,
  • отличием в особом металлическом блеске, характерным для металлов.

Такие химические элементы, как металл, встречаются достаточно часто, за исключением нескольких групп металлов. Существуют некоторые металлы, встречающиеся в природе нечасто. Основные используемые в промышленности металлы содержатся в верхнем слое земной коры в больших количествах. К таким технологически важным металлам относятся основные черные и цветные металлы.

Заключение

Следует отметить, что для облегчения работы специалистов на отдельных сайтах к услугам заказчиков предлагается особенное вычислительное устройство. С помощью этого прибора можно рассчитать требуемую физическую величину металла(сплава)

/ Вес цветного металла таблица.md

Вес цветного металла таблица

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. Плотность сплава рассчитывается по специальной формуле и имеет прямое отношение к расчету удельного веса металла. 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. Наиболее типичным черным металлом является железо. Остальные металлы считаются цветными, а также сплавы на их основе. К цветным металлам в таблице относятся следующие виды:. 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. Баббит — Antifriction metal. Бериллиевая бронза бериллиевая медь — Beryllium Copper. Дельта металл — Delta metal. Желтая латунь — Yellow Brass. Фосфористые бронзы — Bronze — phosphorous. Ковкий чугун — Wrought Iron. Красная латунь мало цинка — Red Brass. Латунь, литье — Brass — casting. Латунь , прокат — Brass — rolled and drawn. Легкие сплавы алюминия — Light alloy based on Al. Легкие сплавы магния — Light alloy based on Mg. Марганцовистая бронза — Manganese Bronze. Нержавеющая сталь — Stainless Steel. Нейзильбер — Nickel silver. Свинцовые бронзы, Bronze — lead. Углеродистая сталь — Steel. Чугуны — Cast iron. 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: 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. При использовании материалов сайта обязательна активная ссылка — http: Главная Контакты Статьи Фото Вакансии Партнеры Поиск. Таблица плотности металлов и сплавов. К цветным металлам в таблице относятся следующие виды: Удельный вес металлов, свойства, обозначения металлов, температура плавления. Вес листа, стального листового проката ГОСТ , ГОСТ Вес металла, калькулятор перевода тонн-метры проката.

  • © 2020 GitHub, Inc.
  • Terms
  • Privacy
  • Cookie Preferences
  • Security
  • Status
  • Help
  • Contact GitHub
  • Pricing
  • API
  • Training
  • Blog
  • About
Читать еще:  Правила закалки металла в домашних условиях

You can’t perform that action at this time.

You signed in with another tab or window. Reload to refresh your session. You signed out in another tab or window. Reload to refresh your session.

Плотность алюминия

Алюминий – легкий конструкционный материал

Малая плотность является одним из главных преимуществ алюминия по сравнению с другими конструкционными металлами.


Прочность на единицу плотности алюминия
по сравнению с другими металлами и сплавами [3]

Плотность цветных 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

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.

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].

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:

  • 2698,72 кг/м 3 .

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.

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 [1].

Самые легкие и самые тяжелые алюминиевые сплавы

  • Одним из самых легких алюминиевым сплавом является зарубежный литейный сплав 518.0 (7,5-8,5 % магния) – 2,53 г на кубический сантиметр [1]. Отечественный сплав АМг11 (АЛ22) содержит еще больше магния – от 10,5 до 13,0 %. Поэтому, надо думать, он еще легче, но точных данных у нас нет!
  • Самыми тяжелыми алюминиевыми сплавами являются зарубежные литейные сплавы 222.0 и 238.0 с номинальным содержанием меди 10 %. Их номинальная плотность – 2,95 г на кубический сантиметр [1].
  • Самый легкий деформируемый сплав – алюминиево-литиевый сплав 8090 с номинальным содержанием лития 2,0 %. Его номинальная плотность – 2,55 г на кубический сантиметр [1].
  • Самые тяжелые деформируемые алюминиевые сплавы – сплав В95 и зарубежный сплав 7175: 2,85 г на кубический сантиметр [4].

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.

Влияние легирующих элементов алюминиевых сплавов на плотность и модуль Юнга [3]

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 .

Приложение

Таблица П1 – Номинальная плотность деформируемых марок алюминия и алюминиевых сплавов по ГОСТ 4784-97

Таблица П2 – Номинальная плотность зарубежных деформируемых алюминиевых сплавов [1]

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
3. TALAT 1501
4. ГОСТ 4784-97

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×