Pes específic i pes volumètric de l'acer: taula per qualitats
L'acer és un aliatge deformable de ferro amb una petita quantitat de carboni, de fins al 2%, i altres elements. És un dels materials més estesos i s'utilitza en gairebé tots els sectors industrials. Els acers es classifiquen en qualitats que es diferencien per l'estructura, les propietats mecàniques i físiques i la composició química.
La taula següent indica el pes específic en g/cm³ de les qualitats d'acer més habituals:
| Tipus d'acer | Qualitat | Pes específic (g/cm³) |
| estructural inoxidable criogènic | 12Kh18N10T | 7,9 |
| inoxidable refractari i resistent a la corrosió | 08Kh18N10T | 7,9 |
| estructural de baix aliatge | 09G2S | 7,85 |
| estructural al carboni de qualitat | 10,20,30,40 | 7,85 |
| estructural al carboni | St3sp, St3ps | 7,87 |
| acer per a eines d'estampació | Kh12MF | 7,7 |
| estructural per a molles i ballestes | 65G | 7,85 |
| acer per a eines d'estampació | 5KhNM | 7,8 |
| estructural aliat | 30KhGSA | 7,85 |
| acer d'alt contingut de carboni | 70 (VS i OVS) | 7,85 |
| acer de contingut mitjà de carboni | 45 | 7,85 |
| acer de baix contingut de carboni | 10 i 10A; 20 i 20A | 7,85 |
| acer electrotècnic de baix contingut de carboni (Armco) | A i E; EA; EAA | 7,8 |
| acer al crom | 15KhA | 7,74 |
| acer al crom, alumini i molibdè per a nitruració | 38KhMYuA | 7,65 |
| acer al crom, manganès i silici | 25KhGSA | 7,85 |
| acer al crom i vanadi | 30KhGSA; 20KhN3A | 7,85 |
Com que hi ha una quantitat enorme de qualitats d'acer, prop de 1.500, aquí només s'ha indicat el pes específic de les més habituals. En altres articles del lloc web podeu trobar informació més detallada sobre el pes específic de l'acer.
A partir de les característiques de l'acer es poden distingir paràmetres principals com la densitat, el coeficient de dilatació lineal i els mòduls d'elasticitat i de cisallament. Segons la composició química, els acers es divideixen en aliats i al carboni. A aquests darrers, a més de carboni i ferro, també s'hi afegeixen manganès (0,1 - 1,0%) i silici (fins al 0,4%). Per conferir propietats especials a l'acer, la composició pot incloure impureses: el fòsfor provoca fragilitat a baixa temperatura i, en escalfar-se fins a determinades temperatures, redueix la plasticitat; el sofre forma petites fissures a temperatures elevades, un fenomen conegut com a fragilitat en calent.
El pes específic de l'acer es calcula amb la fórmula següent: γ = P/V, on P és el pes d'un cos homogeni i V, el volum del material. El paràmetre obtingut és constant i només és aplicable quan l'acer es troba en un estat completament dens i presenta una estructura no porosa.
Segons les fonts de propietats físiques dels materials, la densitat mitjana de l'acer és de 7,85 g/cm³. Aquest paràmetre varia de la manera següent:
| Tractament de l'acer o addició d'elements | Variació respecte del valor estàndard de 7,85 g/cm³ |
| carboni | el pes específic disminueix |
| crom, alumini, manganès | el pes específic disminueix |
| cobalt, tungstè, coure | el pes específic augmenta |
| deformació per trefilatge | el pes específic augmenta, però no més d'un 2-3% |
Preguntes freqüents
Quant pesa 1 m³ d'acer?
En la majoria de càlculs s'utilitza una densitat mitjana de l'acer de 7,85 g/cm³; per tant, 1 m³ d'acer pesa aproximadament 7.850 kg. El valor pot variar lleugerament en determinats acers inoxidables, per a eines o aliats.
Per què la densitat de l'acer varia segons la qualitat?
L'acer no està format només per ferro i carboni: també pot contenir crom, níquel, manganès, tungstè, coure i altres elements. Els elements d'aliatge modifiquen la composició i desplacen lleugerament la densitat.
Com es calcula el pes d'una peça d'acer?
Cal multiplicar el volum de la peça per la densitat de la qualitat d'acer escollida. Per a una estimació aproximada se solen emprar 7.850 kg/m³; per a càlculs precisos és millor consultar la densitat en una font tècnica o en la documentació de la qualitat concreta.