Ståls massefylde og vægt efter kvalitet
Stål er en formbar legering af jern med en mindre mængde kulstof, op til 2 procent, og andre grundstoffer. Det er et af de mest udbredte materialer og anvendes i næsten alle industrigrene. Stål klassificeres efter kvaliteter, som har forskellig struktur, mekaniske og fysiske egenskaber samt kemisk sammensætning.
Tabellen nedenfor viser massefylden for de mest almindelige stålkvaliteter i g/cm³.
| Ståltype | Kvalitet | Massefylde (g/cm³) |
| Kryogent rustfrit konstruktionsstål | 12Х18Н10Т | 7,9 |
| Varme- og korrosionsbestandigt rustfrit stål | 08Х18Н10Т | 7,9 |
| Lavtlegeret konstruktionsstål | 09Г2С | 7,85 |
| Kvalitetskulstofstål til konstruktioner | 10, 20, 30, 40 | 7,85 |
| Kulstofkonstruktionsstål | Ст3сп, Ст3пс | 7,87 |
| Værktøjsstål til matricer | Х12МФ | 7,7 |
| Fjederstål | 65Г | 7,85 |
| Værktøjsstål til matricer | 5ХНМ | 7,8 |
| Legeret konstruktionsstål | 30ХГСА | 7,85 |
| Højkulstofstål | 70 (ВС og ОВС) | 7,85 |
| Mellemkulstofstål | 45 | 7,85 |
| Lavkulstofstål | 10 og 10А; 20 og 20А | 7,85 |
| Elektroteknisk lavkulstofstål (Armco) | А og Э; ЭА; ЭАА | 7,8 |
| Kromstål | 15ХА | 7,74 |
| Nitreringsstål med krom, aluminium og molybdæn | 38ХМЮА | 7,65 |
| Krom-mangan-siliciumstål | 25ХГСА | 7,85 |
| Krom-vanadiumstål | 30ХГСА; 20ХН3А | 7,85 |
Der findes omkring 1.500 stålkvaliteter, og tabellen viser derfor kun massefylden for de mest almindelige. Andre artikler på webstedet indeholder mere detaljerede oplysninger om stålets vægt.
Stålets vigtigste fysiske parametre omfatter massefylde, lineær varmeudvidelseskoefficient samt elasticitets- og forskydningsmodul. Efter den kemiske sammensætning skelnes der mellem legeret stål og kulstofstål. Ud over jern og kulstof indeholder kulstofstål mangan, 0,1-1,0 procent, og silicium, op til 0,4 procent. Urenheder kan give særlige egenskaber: Fosfor medfører sprødhed ved lave temperaturer og reducerer duktiliteten ved bestemte opvarmningstemperaturer, mens svovl kan danne små revner og rødskørhed ved høje temperaturer.
Stålets specifikke vægt beregnes med formlen γ = P/V, hvor P er et homogent legemes vægt, og V er volumenet. Den resulterende værdi er konstant, når stålet er helt kompakt og har en ikke-porøs struktur.
Opslagsværker over materialers fysiske egenskaber angiver stålets gennemsnitlige massefylde til 7,85 g/cm³. Værdien ændres således:
| Bearbejdning eller tilsætning | Ændring i forhold til 7,85 g/cm³ |
| Kulstof | Massefylden falder |
| Krom, aluminium og mangan | Massefylden falder |
| Kobolt, wolfram og kobber | Massefylden stiger |
| Deformation ved trækning | Massefylden stiger, men højst 2-3 % |
Ofte stillede spørgsmål
Hvor meget vejer 1 m³ stål?
Til de fleste beregninger anvendes en gennemsnitlig massefylde på 7,85 g/cm³, så 1 m³ stål vejer cirka 7.850 kg. Visse rustfri, værktøjs- og legerede kvaliteter kan afvige lidt.
Hvorfor varierer stålets massefylde mellem kvaliteter?
Stål består ikke kun af jern og kulstof, men kan indeholde krom, nikkel, mangan, wolfram, kobber og andre grundstoffer. Legeringstilsætningerne ændrer sammensætningen og forskyder massefylden lidt.
Hvordan beregnes en ståldels vægt?
Gang delens volumen med massefylden for den valgte stålkvalitet. Til et groft skøn bruges ofte 7.850 kg/m³, mens præcise beregninger bør baseres på den konkrete kvalitets dokumentation.