Металлы и сплавы прочно вошли в нашу жизнь. Машины, дома, мосты, корабли - все это немыслимо без металлоконструкций. Но для эффективного использования металлов важно знать их весовые характеристики. Эта статья - своего рода энциклопедия, содержащая все ключевые данные по весу разных видов металлов в удобных таблицах.
Черные металлы
Черные металлы - это группа металлов и сплавов на основе железа. К черным металлам относят:
- Сталь
- Чугун
- Ферросплавы
Рассмотрим подробнее весовые характеристики этих металлов.
Сталь
Сталь - сплав железа с углеродом (до 2,14%) и другими элементами, улучшающими ее свойства. Сталь обладает высокой прочностью, пластичностью, ковкостью.
Сталь применяется:
- В строительстве
- Машиностроении
- Автопроме
- Производстве инструментов и деталей
В таблице представлен вес 1 метра, 1 м2 и 1 тонны разных видов стали:
| Вид стали | Вес 1 метра, кг | Вес 1 м2, кг | В 1 тонне, м |
| Конструкционная сталь | 7,85 | 78,5 | 127,3 |
Для расчета массы готового изделия из стали используется формула:
m = ρ × V,
где m – масса изделия, кг; ρ – плотность стали, кг/м3; V – объем изделия, м3.
Чугун
Чугун – сплав железа (более 90%) с углеродом (2–4,5%) и примесями кремния, марганца и др.
Чугун обладает высокой прочностью, жаростойкостью, износостойкостью. Используется для изготовления отливок машин, механизмов, труб, а также как конструкционный материал.
Вес различных видов чугуна на 1 метр погонный:
- Серый чугун - 7,2 кг
- Высокопрочный чугун - 7,4 кг
- Ковкий чугун - 7,1 кг
Формула расчета массы отливки из чугуна:
m = 7,2 × V
Ферросплавы
Ферросплавы - сплавы железа с другими элементами, используются для легирования стали и чугуна.
Наиболее распространенные ферросплавы:
- Ферромарганец
- Ферросилиций
- Феррохром
Формулы расчета веса ферросплавов
Для расчета массы ферросплавов используется универсальная формула:
m = ρ × V
где m – масса ферросплава, кг; ρ – плотность ферросплава, кг/м3 (берется из справочников); V – объем ферросплава, м3.
Цветные металлы
К цветным металлам относят металлы, не входящие в группы черных и благородных металлов. Наиболее распространенные цветные металлы:
- Медь
- Алюминий
- Титан
- Магний
- Никель
Вес цветного металла: таблица удельного веса цветных металлов
| Металл | Плотность, кг/м3 |
| Медь | 8930 |
| Алюминий | 2700 |
| Титан | 4500 |
Зная плотность цветного металла, можно рассчитать вес заготовки, прутка, профиля по формуле:
m = ρ × V
Применение цветных металлов
Медь благодаря высокой электро- и теплопроводности широко используется в электротехнике, энергетике, приборостроении. Применяется также в строительстве и быту.
Алюминий обладает малым удельным весом, прочен и пластичен. Используется в авиастроении, судостроении, автомобилестроении, бытовой технике.
Титан отличается высокой коррозийной стойкостью и применяется там, где нужна надежность и долговечность: авиакосмическая отрасль, химическое машиностроение, медицина.
Металлические сплавы
Сплавом называется металл, состоящий из двух или более химических элементов. Сплавы обладают улучшенными по сравнению с чистыми металлами свойствами.
Распространенные металлические сплавы:
- Латунь
- Бронза
- Дюраль
- Силумин
Таблица плотности металлических сплавов
| Сплав | Плотность, кг/м3 |
| Латунь | 8500 |
| Бронза | 8700 |
Применение металлических сплавов
Благодаря комплексу улучшенных свойств сплавы находят широкое применение в различных областях.
Латунь используется в арматуростроении, приборостроении, судостроении, автомобилестроении, бытовых изделиях. Латунь обладает высокой коррозионной стойкостью, обрабатываемостью, пластичностью.
Бронза применяется для изготовления точных отливок, подшипников, втулок, шестерен, и других ответственных деталей машин и механизмов. Обладает высокими антифрикционными свойствами.
Дюраль используется в авиастроении и ракетостроении. Обладает высокой прочностью и жесткостью при минимальном весе.
Расчет веса изделий из сплавов
Вес изделий из металлических сплавов рассчитывается по формуле:
m = ρ × V
где m – масса изделия, кг; ρ – плотность сплава, кг/м3; V – объем изделия, м3.
Например, для определения массы отливки из бронзы:
m = 8700 кг/м3 × 0,002 м3 = 17,4 кг
Советы по подбору сплава
При выборе сплава учитывают его свойства и условия эксплуатации будущего изделия. К примеру, для ответственных деталей с повышенным износом предпочтительна бронза, а для облегчения конструкции – дюраль или силумин.
