Introduzione
L'acciaio al carbonio è molto utilizzato nelle industrie. Tra queste, l'industria automobilistica, la produzione di macchinari e utensili e l'industria delle costruzioni, dove l'acciaio al carbonio è utilizzato nelle loro attività.
È importante ricordare che il componente principale di questo acciaio è il carbonio, mentre le parti più piccole sono il manganese, il silicio e altri metalli di lega.
Leggendo questo articolo, potrete conoscere le proprietà e le informazioni più semplici sulla densità dell'acciaio al carbonio. Senza assistenza, è possibile misurare direttamente la resistenza, la duttilità, la lavorabilità e le prestazioni termiche del materiale.
Qual è la densità dell'acciaio al carbonio?
I produttori di tubi per caldaie devono conoscere il concetto di densità. La densità è la regolazione di un determinato materiale in ogni spazio e quanto strettamente le molecole sono impacchettate tra loro. La densità dell'acciaio è di circa 490 libbre per piede cubo, o 7,85 g/cm³ o 7850 kg/m³.
L'acciaio al carbonio ha in genere una densità di Da 7,75 g/cm³ a 8,05 g/cm³, corrispondente ad una densità di Da 7.750 kg/m³ a 8.050 kg/m³. Questo è un po' di Da 0,282 a 0,291 lb / in³ in unità imperiali. La densità media di 7,85 g/cm³ (7.850 kg/m³, 0,284 lb/in³) è il più quotato. Si tratta di una media dei gradi più diffusi, tra cui ASTM A36, Grado B, A106 e A53.
Quali effetti ha la densità sulle caratteristiche dell'acciaio al carbonio?
Il contenuto di carbonio dell'acciaio, che influenza la sua densità, è la principale fonte di variazione. Ecco il dettaglio:
Rapporto forza-peso
Un produttore deve sapere che un maggiore contenuto di carbonio nell'acciaio al carbonio tende a renderlo più denso. Alcuni fabbricano ponti, recipienti a pressione e grandi macchinari utilizzando acciaio ad alto tenore di carbonio.
Durezza e duttilità
La sua resistenza e flessibilità rendono l'acciaio al carbonio adatto alla produzione di materiali duri e duttili. Il produttore deve sapere che la flessibilità è inversamente correlata al contenuto di carbonio nell'acciaio al carbonio, mentre la resistenza è direttamente associata ad esso.
Proprietà termiche
La capacità termica e i coefficienti di espansione termica più elevati si riscontrano negli acciai al carbonio più densi. Prima di raggiungere la temperatura cruciale, trattengono più calore.
Conducibilità elettrica
Un aumento della densità implica una riduzione della conducibilità elettrica, in quanto la resistività aumenta.
Resistenza alla corrosione
La corrosione non dipende necessariamente dalla densità, ma maggiore è l'affollamento atomico dell'acciaio, migliore è la resistenza del materiale all'impatto ambientale.
Composizione e tipi di acciaio al carbonio
Il produttore deve riconoscere che il contenuto di carbonio del materiale influenza in modo significativo la densità dell'acciaio e le sue caratteristiche prestazionali.
Acciaio a basso tenore di carbonio (dolce)
- Il contenuto di carbonio è di circa 05%-0.25%.
- La densità è 85 g/cm³.
- I voti più comuni includono AISI 1018, ASTM A36.
- L'acciaio a basso tenore di carbonio può essere utilizzato per travi strutturali, tubi, pannelli per automobili e dispositivi di fissaggio.
- Ha buone caratteristiche di duttilità, saldabilità e lavorabilità.
Acciaio a medio tenore di carbonio
- Il contenuto di carbonio è circa 0,25%-0,60%.
- Densità mantenuta come 83 g/cm³.
- I voti più comuni includono AISI 1045 e AISI 1055.
- Può essere utilizzato per la produzione di assi, ingranaggi, parti di macchinari e alberi.
- Resistenza e duttilità sono bilanciate.
Acciaio ad alto tenore di carbonio
- La densità viene abbassata a 81 g/cm³.
- Tra 0,60 e 1,00% è presente il carbonio.
- I voti più comuni includono AISI 1075 e AISI 1095.
- Può essere utilizzato in utensili da taglio, coltelli e parti resistenti all'usura.
- Fragile, duro e resistente. Deve essere trattato termicamente in modo specifico per aumentarne la tenacità.
La densità diminuisce leggermente con crescente contenuto di carbonio, circa 0,02 g/cm³ per incremento di 0,1%. Ciò accade perché l'aumento riduce la spaziatura atomica nel contenuto di carbonio.
Conclusione
La densità dell'acciaio al carbonio influisce direttamente sulla sua resistenza, duttilità e prestazioni in diversi settori. Le variazioni del contenuto di carbonio danno origine a prodotti con proprietà e densità diverse, che possono essere utilizzati in vari settori.
In qualità di produttore, è necessario conoscere le proprietà dell'acciaio al carbonio a diverso tenore di carbonio per consentire a ingegneri e produttori di prendere decisioni in base all'applicazione.