Об удельном весе стали

Сталь — один из наиболее распространённых и востребованных материалов в современной индустрии. Её уникальные механические свойства, сочетающиеся с относительно невысокой стоимостью, сделали её незаменимой в самых различных областях. Однако, для правильного выбора и применения стали, важно понимать её физические характеристики, в том числе и удельный вес.

Что такое удельный вес

Удельный вес — это физическая величина, определяющая отношение массы вещества к занимаемому им объёму. В контексте стали, удельный вес показывает, насколько «тяжёлая» она по сравнению с другими материалами. Измеряется он в килограммах на кубический метр (кг/м³) или в фунтах на кубический фут (фунт/фут³), а также можно найти значения в граммах на кубический сантиметр (г/см³). Знание удельного веса имеет важное практическое значение, особенно при проектировании и конструировании, где необходимо учитывать нагрузку, которую может выдержать определённая конструкция.

Удельный вес стали: вариации

Удельный вес стали, как и многих других металлов, не является постоянной величиной. Он зависит от нескольких факторов, в первую очередь, от химического состава стали. Различные марки сталей содержат разные пропорции углерода, хрома, марганца и других легирующих элементов. Эти изменения в составе, в свою очередь, влияют на плотность и, следовательно, на удельный вес стали.

В среднем, удельный вес конструкционной стали составляет приблизительно 7850 кг/м³. Однако, в зависимости от конкретного типа стали, это значение может варьироваться от 7750 до 8050 кг/м³. Более легированные, сплавленные стали, как правило, имеют несколько больший удельный вес, чем низколегированные или углеродистые стали. Это обусловлено увеличением массы «примесей» в металле.

Влияние на применение

Удельный вес стали имеет существенное значение при определении её пригодности для различных конструктивных задач. В тех случаях, когда важно минимизировать вес конструкции при сохранении прочности (например, в авиастроении или автомобилестроении), выбираются более лёгкие и менее плотные марки стали. И наоборот, в ситуациях, где требуется высокая прочность и устойчивость к нагрузкам, выбор падает на более тяжёлые сорта, обеспечивающие большую жёсткость.

В таблице ниже приведена плотность наиболее распространенных марок стали. Показатель остается неизменным при целостности внутренней структуры металла и температуре хранения не более 100°С. Чем выше температура, тем ниже плотность стали.

Таблица 1. Плотность стали в г/см3