Ειδικό και ογκομετρικό βάρος χάλυβα: πίνακας ποιοτήτων
Ο χάλυβας είναι παραμορφώσιμο κράμα σιδήρου με μικρή ποσότητα άνθρακα, έως 2%, και άλλα στοιχεία. Είναι από τα πιο διαδεδομένα υλικά και χρησιμοποιείται σχεδόν σε κάθε βιομηχανικό κλάδο. Οι ποιότητες διαφέρουν ως προς δομή, μηχανικές και φυσικές ιδιότητες και χημική σύσταση.
Ακολουθεί πίνακας ειδικού βάρους κοινών ποιοτήτων σε g/cm³:
| Τύπος χάλυβα | Ποιότητα | Ειδικό βάρος (g/cm³) |
| κρυογενικός ανοξείδωτος δομικός | 12X18N10T | 7,9 |
| θερμοανθεκτικός ανοξείδωτος αντιδιαβρωτικός | 08X18N10T | 7,9 |
| χαμηλά κραματωμένος δομικός | 09G2S | 7,85 |
| ποιοτικός ανθρακούχος δομικός | 10,20,30,40 | 7,85 |
| ανθρακούχος δομικός | St3sp, St3ps | 7,87 |
| εργαλειοχάλυβας μητρών | X12MF | 7,7 |
| δομικός ελατηρίων | 65G | 7,85 |
| εργαλειοχάλυβας μητρών | 5XNM | 7,8 |
| κραματωμένος δομικός | 30XGSA | 7,85 |
| υψηλού άνθρακα | 70 (VS και OVS) | 7,85 |
| μέσου άνθρακα | 45 | 7,85 |
| χαμηλού άνθρακα | 10 και 10A· 20 και 20A | 7,85 |
| ηλεκτροτεχνικός χαμηλού άνθρακα (Armco) | A και E· EA· EAA | 7,8 |
| χρωμιούχος | 15XA | 7,74 |
| χρωμιοαλουμινομιλυβδαινιούχος εναζωτούμενος | 38XMYuA | 7,65 |
| χρωμιομαγγανιοπυριτιούχος | 25XGSA | 7,85 |
| χρωμιοβαναδιούχος | 30XGSA· 20XN3A | 7,85 |
Υπάρχουν περίπου 1500 ποιότητες, επομένως παρουσιάζονται μόνο οι συνηθέστερες. Περισσότερες πληροφορίες υπάρχουν σε άλλα άρθρα του ιστοτόπου.
Βασικές παράμετροι είναι η πυκνότητα, ο συντελεστής γραμμικής διαστολής και τα μέτρα ελαστικότητας και διάτμησης. Κατά τη χημική σύσταση διακρίνονται κραματωμένοι και ανθρακούχοι χάλυβες. Στους τελευταίους προστίθενται επίσης μαγγάνιο 0,1 - 1,0% και πυρίτιο έως 0,4%. Ειδικές προσμείξεις προσδίδουν ιδιότητες: ο φώσφορος προκαλεί ευθραυστότητα σε χαμηλές θερμοκρασίες και μειώνει την ολκιμότητα όταν θερμαίνεται, ενώ το θείο προκαλεί μικρές ρωγμές σε υψηλές θερμοκρασίες.
Το ειδικό βάρος υπολογίζεται με γ = P/V, όπου P είναι το βάρος ομοιογενούς σώματος και V ο όγκος. Η παράμετρος είναι σταθερή μόνο σε απολύτως πυκνή, μη πορώδη κατάσταση.
Η μέση πυκνότητα αναφοράς είναι 7,85 g/cm³. Μεταβάλλεται ως εξής:
| Κατεργασία / προσθήκη | Μεταβολή από 7,85 g/cm³ |
| άνθρακας | το ειδικό βάρος μειώνεται |
| χρώμιο, αλουμίνιο, μαγγάνιο | το ειδικό βάρος μειώνεται |
| κοβάλτιο, βολφράμιο, χαλκός | το ειδικό βάρος αυξάνεται |
| παραμόρφωση με συρματοποίηση | αυξάνεται, αλλά όχι περισσότερο από 2-3% |
Συχνές ερωτήσεις
Πόσο ζυγίζει 1 m³ χάλυβα;
Για τους περισσότερους υπολογισμούς χρησιμοποιείται 7,85 g/cm³, επομένως 1 m³ ζυγίζει περίπου 7850 kg. Ορισμένοι ανοξείδωτοι, εργαλειοχάλυβες και κραματωμένοι χάλυβες διαφέρουν λίγο.
Γιατί διαφέρει η πυκνότητα ανά ποιότητα;
Ο χάλυβας περιέχει εκτός από σίδηρο και άνθρακα χρώμιο, νικέλιο, μαγγάνιο, βολφράμιο, χαλκό και άλλα στοιχεία που μεταβάλλουν ελαφρά την πυκνότητα.
Πώς υπολογίζεται το βάρος ενός εξαρτήματος;
Πολλαπλασιάζεται ο όγκος με την πυκνότητα της επιλεγμένης ποιότητας. Για πρόχειρη εκτίμηση λαμβάνονται 7850 kg/m³ και για ακρίβεια η τεκμηρίωση της ποιότητας.