Teräksen ominaispaino ja tilavuuspaino: eri teräslaatujen taulukko
Teräs on muokattava raudan, pienen hiilimäärän, enintään 2%, ja muiden alkuaineiden seos. Se on yksi yleisimmistä materiaaleista, ja sitä käytetään lähes kaikilla teollisuudenaloilla. Teräkset luokitellaan laatujen mukaan, jotka eroavat rakenteeltaan, mekaanisilta ja fysikaalisilta ominaisuuksiltaan sekä kemialliselta koostumukseltaan.
Alla olevassa taulukossa esitetään yleisimpien teräslaatujen ominaispainot yksikössä g/cm³:
| Terästyyppi | Laatu | Ominaispaino (g/cm³) |
| kryogeeninen ruostumaton rakenneteräs | 12Kh18N10T | 7,9 |
| kuumankestävä ruostumaton ja korroosionkestävä teräs | 08Kh18N10T | 7,9 |
| niukkaseosteinen rakenneteräs | 09G2S | 7,85 |
| laadukas hiilirakenneteräs | 10,20,30,40 | 7,85 |
| hiilirakenneteräs | St3sp, St3ps | 7,87 |
| muottityökaluteräs | Kh12MF | 7,7 |
| jousirakenneteräs | 65G | 7,85 |
| muottityökaluteräs | 5KhNM | 7,8 |
| seostettu rakenneteräs | 30KhGSA | 7,85 |
| runsashiilinen teräs | 70 (VS ja OVS) | 7,85 |
| keskihiilinen teräs | 45 | 7,85 |
| vähähiilinen teräs | 10 ja 10A; 20 ja 20A | 7,85 |
| vähähiilinen sähkötekninen teräs (Armco) | A ja E; EA; EAA | 7,8 |
| kromiteräs | 15KhA | 7,74 |
| typetettävä kromi-alumiini-molybdeeniteräs | 38KhMYuA | 7,65 |
| kromi-mangaani-piiteräs | 25KhGSA | 7,85 |
| kromi-vanadiiniteräs | 30KhGSA; 20KhN3A | 7,85 |
Koska teräslaatuja on valtava määrä, noin 1500, esitimme vain yleisimpien laatujen ominaispainot. Lisätietoja teräksen ominaispainosta löytyy sivustomme muista artikkeleista.
Teräksen ominaisuuksista voidaan erottaa seuraavat keskeiset parametrit: tiheys, lineaarinen lämpölaajenemiskerroin, kimmomoduuli ja liukumoduuli. Kemiallisen koostumuksen mukaan erotetaan seos- ja hiiliteräkset. Jälkimmäisiin lisätään hiilen ja raudan lisäksi myös mangaania 0,1-1,0% ja piitä enintään 0,4%. Erityisominaisuuksien aikaansaamiseksi teräs voi sisältää epäpuhtauksia: fosfori aiheuttaa haurautta matalissa lämpötiloissa ja vähentää sitkeyttä tiettyihin lämpötiloihin kuumennettaessa, kun taas rikki aiheuttaa korkeissa lämpötiloissa pieniä halkeamia eli kuumahaurauden.
Teräksen ominaispaino lasketaan kaavalla γ = P/V, jossa P on homogeenisen kappaleen paino ja V yhdisteen tilavuus. Saatu parametri on vakio vain silloin, kun teräs on täysin tiivistä ja sen rakenne on huokoseton.
Materiaalien fysikaalisten ominaisuuksien käsikirjojen mukaan teräksen keskimääräinen tiheys on 7,85 g/cm³. Parametri muuttuu seuraavasti:
| Teräksen käsittely / epäpuhtauden lisääminen | Muutos vakioarvoon 7,85 g/cm³ verrattuna |
| hiili | ominaispaino pienenee |
| kromi, alumiini, mangaani | ominaispaino pienenee |
| koboltti, volframi, kupari | ominaispaino kasvaa |
| vetomuokkaus | ominaispaino kasvaa, mutta enintään 2-3% |
Usein kysytyt kysymykset
Kuinka paljon 1 m³ terästä painaa?
Useimmissa laskelmissa käytetään teräksen keskimääräistä tiheyttä 7,85 g/cm³, joten 1 m³ terästä painaa noin 7850 kg. Tietyillä ruostumattomilla, työkalu- ja seosteräslaaduilla arvo voi poiketa hieman.
Miksi teräksen tiheys vaihtelee laadun mukaan?
Teräs ei koostu vain raudasta ja hiilestä, vaan se voi sisältää kromia, nikkeliä, mangaania, volframia, kuparia ja muita alkuaineita. Seosaineet muuttavat seoksen koostumusta ja siirtävät sen tiheyttä hieman.
Miten teräsosan paino lasketaan?
Osan tilavuus kerrotaan valitun teräslaadun tiheydellä. Karkeassa arviossa käytetään usein arvoa 7850 kg/m³, mutta tarkassa laskelmassa on parempi käyttää kyseisen laadun käsikirja- tai tuotetietoa.