Plieno tankis kg/m3. Anglies ir legiruoto plieno

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Plienas yra pramonėje labiausiai paplitusi metalinė medžiaga, kurios pagrindu gaminamos norimų savybių konstrukcijos ir įrankiai. Priklausomai nuo šios medžiagos paskirties, kinta daugelis jos fizinių savybių, įskaitant tankį. Šiame straipsnyje mes apsvarstysime, kokio plieno tankis yra kg / m3.

Kas yra plienas ir koks jis yra?

Prieš pateikdami lenteles apie plieno tankį kg/m3, susipažinkime su pačia medžiaga. Plienas metalurgijoje yra geležies ir anglies lydinys, kurio kiekis neviršija 2,1 atomo procento. Jei anglies yra daugiau, sistemoje pradeda formuotis grafitas, dėl kurio smarkiai pasikeičia lydinio savybės. Visų pirma didėja jo kietumas ir trapumas, mažėja plastiškumas. Jei anglies yra daugiau nei 2,1 %, lydinys vadinamas ketumi.

Svarbiausia suprasti, kad plienas yra geležies lydinys su kitais elementais, kurie veikia kaip priemaišos. Jei geležis tampa nepagrindiniu komponentu,tada šis lydinys nėra plienas.

Plienai yra labai skirtingi. Taigi dėl mažo anglies kiekio susidaro struktūrinių medžiagų klasė. Didesnis jo kiekis sudaro įrankių plieno klasę. Be anglies, yra medžiagų, legiruotų su įvairiais elementais. Pavyzdžiui, pridėjus daugiau nei 13 % chromo susidaro nerūdijančios medžiagos, o didelis molibdeno ir volframo kiekis sudaro pjovimo plieno klasę.

Kas lemia plieno tankį?

Yra keletas veiksnių, lemiančių plieno tankį kg/m3. Tai apima:

• pačios geležies tankis tam tikroje kristalinėje gardelėje;
• priemaišų kiekis ir rūšis;
• fazių buvimas.

Iš šių veiksnių pirmasis yra svarbiausias, nes būtent geležis yra nagrinėjamų lydinių pagrindas. Kaip žinoma, jis gali egzistuoti dviejose kristalinėse gardelėse: bcc (į kūną orientuotas kubas) ir fcc (į veidą orientuotas kubas).

Pirmojo tipo gardelės sudaro vadinamuosius feritinius plienus, antrosios – austenitinius. Fcc gardelė yra glaudžiai supakuota, o bcc gardelė yra laisvesnė atomų pakuotė. Tačiau feritinio plieno tankis paprastai yra didesnis nei austenitinio. Priežastis paprasta, faktas yra tas, kad fcc yra stabili struktūra tik esant aukštai grynai geležies temperatūrai, o visi metalai kaitinant labai plečiasi. Pastarasis sumažina tankį.

Anglies plienas

Koks yra anglinio plieno tankis? Apskritai galime pasakyti, kad jis yra šiek tiek mažesnis už grynos BCC geležies tankį (7874 kg/m3). Šis nedidelis sumažėjimas atsirado dėl to, kad bcc grotelėje esanti anglis užima oktaedrines poras. Pačios anglies tankis deimantų ir grafito struktūrose yra labai mažas, todėl jos pridėjimas prie geležies sumažina jos vidutinį tankį. Kadangi anglies atomai užima dideles oktaedrines poras, jie šiek tiek padidina vidutinį gardelės parametrą, o tai įtakoja nedidelį nagrinėjamo parametro sumažėjimą. Žemiau yra lentelė apie plieno tankį kg/m3, priklausomai nuo rūšies ir temperatūros.

Legiruotasis plienas

Kaip minėta, tai apima visus geležies pagrindu pagamintus lydinius, kuriuose, be anglies, yra ir kitų elementų, pvz., chromo, nikelio, volframo, vanadžio ir pan. Taigi, nerūdijančio plieno 12X18H9, kuriame, be chromo, yra nikelio, tankis kambario temperatūroje yra 7900 kg/m3, o tai yra didesnis nei grynos BCC geležies. Jei „nerūdijančiame pliene“nėra nikelio, jo tankis bus mažesnis nei grynos geležies, nes chromo atomas yra lengvesnis už geležį.

Tankiausi yra greitaeigiai plienai. Juose yra daug sunkiųjų metalų, tokių kaip molibdenas ir volframas. Jų tankis gali siekti 8800 kg/m3.