Density ng bakal sa kg/m3. Carbon at haluang metal na bakal

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Ang Ang bakal ay ang pinakakaraniwang metal na materyal sa industriya, batay sa kung aling mga istruktura at tool na may gustong katangian ang ginawa. Depende sa layunin ng materyal na ito, marami sa mga pisikal na katangian nito, kabilang ang density, ay nagbabago. Sa artikulong ito, isasaalang-alang natin kung anong bakal ang may density sa kg / m3.

Ano ang bakal, at ano ito?

Bago magbigay ng mga talahanayan sa density ng bakal sa kg / m3, kilalanin natin ang mismong materyal. Ang bakal sa metalurhiya ay isang haluang metal na bakal na may carbon, ang nilalaman nito ay hindi lalampas sa 2.1 atomic na porsyento. Kung mayroong mas maraming carbon, ang grapayt ay nagsisimulang mabuo sa system, na humahantong sa isang matalim na pagbabago sa mga katangian ng haluang metal. Sa partikular, tumataas ang tigas at brittleness nito, at bumababa ang plasticity. Kung mayroong higit sa 2.1% na carbon, ang haluang metal ay tinatawag na cast iron.

Ang pangunahing bagay na dapat maunawaan ay ang bakal ay isang haluang metal na may iba pang mga elemento na kumikilos bilang mga dumi. Kung ang bakal ay nagiging isang non-core component,kung gayon ang haluang ito ay hindi bakal.

Ang mga bakal ay ibang-iba. Kaya, ang isang mababang nilalaman ng carbon ay humahantong sa pagbuo ng isang klase ng mga materyales sa istruktura. Ang mas mataas na nilalaman nito ay bumubuo ng isang klase ng mga tool steel. Bilang karagdagan sa carbon, may mga materyales na pinaghalo na may iba't ibang elemento. Halimbawa, ang pagdaragdag ng higit sa 13% chromium ay humahantong sa pagbuo ng mga hindi kinakalawang na materyales, at ang isang malaking nilalaman ng molybdenum at tungsten ay bumubuo ng isang klase ng mga cutting steel.

Ano ang tumutukoy sa density ng bakal?

May ilang salik na tumutukoy sa density ng bakal sa kg/m3. Kabilang dito ang mga sumusunod:

• density ng iron mismo para sa isang kristal na sala-sala;
• dami at uri ng mga dumi;
• ang presensya ng mga phase.

Sa mga salik na ito, ang una ang pinakamahalaga, dahil ang bakal ang batayan ng mga haluang metal na isinasaalang-alang. Gaya ng nalalaman, maaari itong umiral sa dalawang crystal lattice: bcc (body-centered cubic) at fcc (face-centered cubic).

Ang unang uri ng sala-sala ay bumubuo ng tinatawag na ferritic steels, ang pangalawa - austenitic. Ang fcc lattice ay close-packed, habang ang bcc lattice ay mas maluwag na packing ng mga atoms. Gayunpaman, ang density ng ferritic steel ay karaniwang mas mataas kaysa sa austenitic. Ang dahilan para dito ay simple, ang katotohanan ay ang fcc ay isang matatag na istraktura lamang sa mataas na temperatura para sa purong bakal, at lahat ng mga metal ay lumalawak nang malaki kapag pinainit. Ang huli ay humahantong sa pagbaba ng density.

Mga carbon steel

Ano ang density ng carbon steel? Sa pangkalahatan, maaari nating sabihin na ito ay bahagyang mas mababa kaysa sa density ng purong BCC na bakal (7874 kg/m3). Ang bahagyang pagbaba na ito ay dahil sa ang katunayan na ang carbon sa bcc lattice ay sumasakop sa octahedral pores. Ang density ng carbon mismo sa mga istruktura ng brilyante at grapayt ay napakababa, kaya ang pagdaragdag nito sa bakal ay binabawasan ang average na density nito. Dahil ang mga carbon atom ay sumasakop sa malalaking octahedral pores, bahagyang pinapataas nila ang average na parameter ng lattice, na nakakaapekto sa bahagyang pagbaba sa isinasaalang-alang na parameter. Nasa ibaba ang isang talahanayan ng density ng bakal sa kg / m3, depende sa grado at temperatura.

Alloy steel

Gaya ng nabanggit, kabilang dito ang anumang iron-based na haluang metal na, bilang karagdagan sa carbon, ay naglalaman ng iba pang elemento, gaya ng chromium, nickel, tungsten, vanadium, at iba pa. Kaya, ang density ng hindi kinakalawang na asero 12X18H9, na naglalaman, bilang karagdagan sa chromium, nickel, sa temperatura ng silid ay 7900 kg/m3, na mas mataas kaysa sa purong BCC na bakal. Kung walang nickel sa "stainless steel", kung gayon ang density nito ay magiging mas mababa kaysa sa purong bakal, dahil ang chromium atom ay mas magaan kaysa sa bakal.

Ang pinakamakapal ay mga high speed na bakal. Naglalaman ang mga ito ng malalaking halaga ng mabibigat na metal tulad ng molibdenum at tungsten. Ang kanilang density ay maaaring umabot sa 8800 kg/m3.