Введение
Углеродистая сталь находит широкое применение в промышленности. К ним относятся автомобилестроение, производство машин и инструментов, а также строительная отрасль, где углеродистая сталь используется в производстве.
Важно помнить, что самой крупной составляющей этой стали является углерод, меньшую часть которого составляют марганец, кремний и другие легирующие металлы.
Прочитав эту статью, вы сможете узнать, какими свойствами обладает углеродистая сталь, и получить самую простую информацию о ее плотности. Без посторонней помощи вы сможете напрямую измерить прочность, пластичность, обрабатываемость и тепловые характеристики материала.
Какова плотность углеродистой стали?
Производители котельных труб и трубок должны быть знакомы с понятием плотности. Плотность - это количество данного материала в каждом пространстве, а также то, насколько плотно молекулы упакованы друг с другом. Плотность стали составляет примерно 490 фунтов на кубический фут, или 7,85 г/см³, или 7850 кг/м³.
Углеродистая сталь обычно имеет плотность От 7,75 г/см³ до 8,05 г/см³, что соответствует плотности От 7 750 кг/м³ до 8 050 кг/м³. Это несколько 0,282 - 0,291 фунт/дюйм³ в имперских единицах. Средняя плотность 7,85 г/см³ (7,850 кг/м³, 0,284 фунт/дюйм³) является наиболее котируемым. Это среднее значение из наиболее популярных марок, включая ASTM A36, Grade B, A106 и A53.
Как влияет плотность на характеристики углеродистой стали?
Содержание углерода в стали, которое влияет на ее плотность, является основным источником колебаний. Вот деталь:
Соотношение прочности и веса
Производитель должен знать, что при более высоком содержании углерода в углеродистой стали она становится плотнее. Некоторые люди изготавливают мосты, сосуды под давлением и крупные машины, используя высокоуглеродистую сталь.
Твердость и пластичность
Благодаря своей прочности и гибкости углеродистая сталь подходит для изготовления твердых и вязких материалов. Производитель должен знать, что гибкость находится в обратной зависимости от содержания углерода в углеродистой стали, в то время как прочность напрямую связана с ним.
Тепловые свойства
Более высокие коэффициенты теплоемкости и теплового расширения наблюдаются у более плотных углеродистых сталей. До достижения критической температуры они сохраняют больше тепла.
Электропроводность
Увеличение плотности влечет за собой уменьшение электропроводности, так как увеличивается удельное сопротивление.
Устойчивость к коррозии
Коррозия не обязательно зависит от плотности, но чем выше атомная плотность стали, тем выше устойчивость материала к воздействию окружающей среды.
Состав и типы углеродистой стали
Производитель должен понимать, что содержание углерода в материале существенно влияет на плотность стали и ее эксплуатационные характеристики.
Низкоуглеродистая (мягкая) сталь
- Содержание углерода составляет примерно 05%-0.25%.
- Плотность 85 г/см³.
- Общие оценки включают AISI 1018, ASTM A36.
- Низкоуглеродистая сталь может использоваться в конструкционных балках, трубах, автомобильных панелях и крепеже.
- Он обладает хорошей пластичностью, свариваемостью и обрабатываемостью.
Среднеуглеродистая сталь
- Содержание углерода около 0,25%-0,60%.
- Плотность сохраняется на уровне 83 г/см³.
- Общие оценки включают AISI 1045 и AISI 1055.
- Из него можно изготавливать оси, шестерни, детали машин и валы.
- Прочность и пластичность сбалансированы.
Высокоуглеродистая сталь
- Плотность снижена до 81 г/см³.
- В диапазоне от 0,60 до 1,00% присутствует углерод.
- Общие оценки включают AISI 1075 и AISI 1095.
- Она может использоваться в режущих инструментах, ножах и износостойких деталях.
- Хрупкий, твердый и прочный. Для повышения прочности его необходимо подвергнуть специальной термической обработке.
Наблюдается небольшое снижение плотности с увеличение содержания углерода, примерно 0,02 г/см³ на увеличение на 0,1%. Это происходит потому, что при увеличении уменьшается расстояние между атомами в содержании углерода.
Заключение
Плотность углеродистой стали напрямую влияет на ее прочность, пластичность и эффективность в различных отраслях. Изменение содержания углерода приводит к появлению изделий с различными свойствами и плотностью, что делает их применимыми для использования в различных отраслях промышленности.
Производитель должен знать свойства углеродистой стали с разным содержанием углерода, чтобы инженеры и производители могли принимать решения в зависимости от области применения.