V vseh sferah človeške dejavnosti se uporabljajo kovinski izdelki. Kovine v znanstvenem smislu so preproste snovi s specifičnimi lastnostmi (kovinski sijaj, duktilnost, visoka električna prevodnost). V vsakdanjem življenju in proizvodnji se pogosto uporabljajo njihove zlitine z drugimi elementi. Te strjene taline običajno imenujemo tudi kovine.

Opredelitev in uporaba gostote

Kot veste, je za določitev gostote snovi njena masa razdeljena na prostornino. Gostota je fizikalno-kemijska lastnost snovi. Stalna je. Materiali za industrijsko proizvodnjo bi morali ustrezati temu kazalcu. Za označitev je običajna uporaba grške črke ρ.

Gostota železa je 7874 kg / m³, niklja - 8910 kg / m³, kroma - 7190 kg / m³, volframa - 19250 kg / m³. Seveda to velja za karbid. V staljenem stanju imajo snovi druge značilnosti.

V naravi je le nekaj kovin v izobilju. Specifična teža železa v zemeljski skorji je 4, 6%, aluminija - 8, 9%, magnezija - 2, 1%, titana - 0, 63%. Kovine so nepogrešljive na večini področij človeške dejavnosti. Njihova proizvodnja iz leta v leto raste. Zaradi praktičnosti so kovine razdeljene v skupine.

Železo in njegove zlitine

Črne kovine običajno imenujemo jeklo in livarski likalniki različnih vrst. Zlitina železa in ogljika velja za jeklo, če je železo najmanj 45%, vsebnost ogljika pa 0, 1% -2, 14%. Lito železo vsebuje več ogljika.

Za pridobitev potrebnih lastnosti jih legiramo z jeklom in zlitinami (med taljenjem se dodajo zlitinski dodatki). Tako se določene blagovne znamke topijo . Vse vrste kovin strogo izpolnjujejo določene tehnične pogoje. Lastnosti vsake blagovne znamke so urejene z državnimi standardi.

Glede na sestavo se gostota jekla spreminja v razponu 7, 6–8, 8 (g / cm³) v GHS ali 7600–8800 (kg / m³) v SI (to je razvidno iz tabele 1). Seveda ima jeklo zapleteno strukturo, ni mešanica različnih snovi. Vendar prisotnost teh snovi in ​​njihovih spojin spreminja lastnosti, zlasti gostoto. Zato imajo jekla z visoko gostoto z visoko vsebnostjo volframa največjo gostoto.

Neželezne kovine in njihove zlitine

Izdelki iz brona, medenine, bakra, aluminija se pogosto uporabljajo pri proizvodnji:

  • Običajno so bronze zlitine bakra z kositrom, aluminijem, svincem in berilijem. Toda v bronasti dobi, ko je bila specifična teža brona v skupni masi kovinskih izdelkov skoraj 100%, so bile to zlitine bakra - arzena.
  • Zlitine na osnovi cinka - medenina. Kositer je lahko prisoten v medenini, vendar je njegova količina manjša od cinka. Če želite dobiti ohlapne žetone, se včasih doda svinec. Poleg nakitnih zlitin iz medenine in brona so potrebne za strojne dele in morska plovila, strojno opremo, vzmeti. Nekatere sorte se uporabljajo v letalstvu in raketni znanosti.
  • Duralumin (duralumin) - zlitina aluminija z bakrom (4, 4% bakra) - je zlitina visoke trdnosti. Uporablja se predvsem v letalstvu.
  • Titan je po trdnosti boljši od številnih jeklenih razredov. Hkrati je dvakrat lažja. Te lastnosti so ga naredile nepogrešljivega v večini industrij. In prav tako se pogosto uporablja v medicini (protetika). Specifična teža titana pri proizvodnji zrakoplovov dosega 70% celotne taljene snovi na svetu. Približno 15% titana gre za kemični inženiring.
  • Srebro in zlato sta prvi kovini, ki ju je srečal človek. V celotni zgodovini obstoja človeštva so te kovine večinoma šle v nakit. In zdaj se trend nadaljuje.
  • Volfram je zaradi visoke ognjevzdržnosti nepogrešljiv pri izdelavi instrumentov . Visoka gostota vam omogoča, da jo uporabite kot zaščito pred sevanjem.
  • Nikelj in krom tvorita nikrom - toplotno odporna plastična zlitina, zelo trpežna in zanesljiva.

Različne stopnje jekla in litega železa, brona in drugih kovin imajo različne kemične sestave in različne gostote. Gostote vseh potrebnih materialov se merijo in sistematizirajo. Tabele, ki vsebujejo te podatke, so na voljo uporabnikom. Z njihovo pomočjo zlahka najdete maso izdelka dane oblike.

Določitev mase proizvoda

Vsi sodobni referenčni materiali, GOST in tehnične specifikacije podjetij so prilagojeni v skladu z mednarodno klasifikacijo.

Z uporabo referenčnih tabel gostote različnih materialov je enostavno določiti njihovo maso. To še posebej velja, če so predmeti težki ali manjkajo ustrezne lestvice . Če želite to narediti, morate poznati njihove geometrijske parametre. Najpogosteje morate poznati maso predmeta v obliki valja, cevi ali paralelepipeda:

  1. Kovinske palice so v obliki valja. Če poznamo premer in dolžino, je enostavno prepoznati maso. Masa je enaka gostoti krat volumna. Poiščite glasnost predmeta. Dobimo ga tako, da pomnožimo površino preseka po dolžini. Območje kroga, saj poznamo premer, je enostavno določiti. Premer kvadrata se pomnoži s 3, 14 (pi), deljeno s 4.
  2. Masa cevi se pridobi na podoben način. Pri iskanju območja vzamemo razliko med zunanjim in notranjim premerom odseka.
  3. Za določitev mase pločevine, cvetja, plošče ali palice pravokotnega odseka določimo prostornino tako, da pomnožimo dolžino, višino in debelino. Pomnoži z gostoto iz imenika.

Pri takšnih izračunih je vedno dovoljena majhna napaka, saj obrazci niso popolni. V praksi ga je mogoče zanemariti. Proizvajalci strojne opreme so za uporabnike razvili kalkulatorje množične mase. Dovolj je, da v ustrezna okna vnesete edinstvene velikosti in dobite rezultat.

Kaj je specifična teža?

Specifična teža je gostota, pomnožena s pospeškom gravitacije (gravitacije) ali razmerjem telesne mase in njene prostornine. Zmede z gostoto je nesprejemljivo. Vendar se to pogosto zgodi zaradi zmede pojmov masa in teža. Telesna teža in s tem specifična teža se spreminjata glede na težo. Ni stalnica. Glede na lokacijo predmeta ima različne pomene. Ta fizična količina bo različna tudi na različnih točkah Zemlje. Pospešek gravitacije na ekvatorju je večji kot na polovicah. Masa in gostota sta konstantni.

Na primer, lahko izračunate specifično težo srebra. Na Zemlji bo ta vrednost 10.500 kg / m³ (gostota čiste kovine). Če se pomnožimo z 9, 81 m / s 2 (gravitacija), lahko dobite 103005 N / m³. Na Luni se 10.500 kg / m³ pomnoži z 1, 62 m / s 2 (gravitacija na Luni). Rezultat je že drugačen - 17.01N / m³. V pilotski kabini, ki kroži po Zemlji, je breztežnost, pospešek je nič. Zato je teža katerega koli materiala tukaj enaka nič.

Vse vrednosti bodo različne. Prvi primer bo največjega pomena, saj je na Zemlji največji pomen pospešek gravitacije. V ničelni gravitaciji stvar tehta nič. Gostota istega materiala kjer koli bo enaka. Ona je stalnica.

Za sestavljanje tabel specifične teže kovin na različnih planetih (ali v drugih pogojih) je treba poznati pospešek gravitacije in gostote.

Prevoz kovinskih izdelkov

V sistemu prevoza tovora je vključen tak koncept kot "prostornina". Če je masa predmeta v enem kubičnem metru 167 kg, se takšna teža šteje za fizično, in če je manjša - prostornina. Na primer, masa kocke iz ogljikovega jekla je 7750 kg. Z drugimi besedami, prostornina gostote jekla je 7750 kg. Ti izračuni so potrebni za določitev, koliko bo potrebnega prepeljanega tovora.

Glede na to, kateri kovinski izdelki se prevažajo, se bo prostornina spreminjala. Recimo, da obstaja več različnih strojne opreme istega razreda jekla. Teoretično imajo enako gostoto. Vendar pa imajo ingoti, izdelki večjega razreda in žičnati nemiri različne količine, zato bodo pri prevozu zavzeli več ali manj prostora v prevozu. Tako imajo različno masno maso. V vsakem primeru kubični meter jekla presega 167 kg, zato ga ne morete imenovati volumetrično.

Kategorija:

Tehnologija