Az acél faj- és térfogatsúlya. Különböző acélminőségek fajsúlytáblázata
Az acél alakítható vasötvözet, amely kis mennyiségű szenet (legfeljebb 2%-ot) és más elemeket tartalmaz. Az egyik legelterjedtebb anyag, szinte minden iparágban használják. Az acélokat minőségekbe sorolják; ezek szerkezetükben, mechanikai és fizikai tulajdonságaikban, valamint kémiai összetételükben különböznek.
Az alábbi táblázat a legelterjedtebb acélminőségek fajsúlyát mutatja g/cm³-ben:
| Acéltípus | Minőség | Fajsúly (g/cm³) |
| kriogén rozsdamentes szerkezeti | 12Х18Н10Т | 7,9 |
| hő- és korrózióálló rozsdamentes | 08Х18Н10Т | 7,9 |
| gyengén ötvözött szerkezeti | 09Г2С | 7,85 |
| minőségi szerkezeti szénacél | 10,20,30,40 | 7,85 |
| szerkezeti szénacél | Ст3сп, Ст3пс | 7,87 |
| sajtoló szerszámacél | Х12МФ | 7,7 |
| rugó szerkezeti acél | 65Г | 7,85 |
| sajtoló szerszámacél | 5ХНМ | 7,8 |
| ötvözött szerkezeti | 30ХГСА | 7,85 |
| nagy széntartalmú acél | 70 (ВС és ОВС) | 7,85 |
| közepes széntartalmú acél | 45 | 7,85 |
| kis széntartalmú acél | 10 és 10А; 20 és 20А | 7,85 |
| kis széntartalmú elektrotechnikai acél (Armco) | А és Э; ЭА; ЭАА | 7,8 |
| krómacél | 15ХА | 7,74 |
| nitridálható króm-alumínium-molibdén acél | 38ХМЮА | 7,65 |
| króm-mangán-szilícium acél | 25ХГСА | 7,85 |
| króm-vanádium acél | 30ХГСА; 20ХН3А | 7,85 |
Mivel rendkívül sok (körülbelül 1500) acélminőség létezik, csak a legelterjedtebbek fajsúlyát adtuk meg. Az acél fajsúlyáról további részletes információk találhatók webhelyünk más cikkeiben.
Az acél jellemzői alapján a következő fő paraméterek különíthetők el: sűrűség, lineáris hőtágulási együttható, rugalmassági és nyírási modulus. Kémiai összetétel szerint ötvözött és szénacélokat különböztetnek meg. Az utóbbiakhoz a szén és a vas mellett mangánt (0,1–1,0%) és szilíciumot (legfeljebb 0,4%) is adnak. Különleges tulajdonságok kialakításához szennyező elemek is jelen lehetnek: a foszfor alacsony hőmérsékleten ridegséget okoz, bizonyos hőmérsékletre hevítve pedig csökkenti a képlékenységet; a kén magas hőmérsékleten apró repedéseket, vöröstörékenységet okoz.
Az acél fajsúlyát a következő képlettel számítják: γ = P/V, ahol P a homogén test súlya, V pedig az anyag térfogata. A kapott paraméter állandó, és csak akkor érvényes, ha az acél teljesen tömör állapotú és nem porózus szerkezetű.
Az anyagok fizikai tulajdonságainak kézikönyvi adatai szerint az acél átlagos sűrűsége 7,85 g/cm³. Ezt a paramétert a következők módosítják:
| Az acél kezelése / ötvöző hozzáadása | Változás a 7,85 g/cm³-es szabványértékhez képest |
| szén | a fajsúly csökken |
| króm, alumínium, mangán | a fajsúly csökken |
| kobalt, volfrám, réz | a fajsúly nő |
| húzással történő alakítás | a fajsúly nő, de legfeljebb 2–3%-kal |
Gyakori kérdések
Mennyit nyom 1 m³ acél?
A legtöbb számításhoz az acél 7,85 g/cm³-es átlagos sűrűségét használják, ezért 1 m³ acél tömege körülbelül 7850 kg. Egyes rozsdamentes, szerszám- és ötvözött acélminőségeknél az érték kissé eltérhet.
Miért különbözik az acél sűrűsége minőségenként?
Az acél nemcsak vasból és szénből áll: krómot, nikkelt, mangánt, volfrámot, rezet és más elemeket is tartalmazhat. Az ötvözők módosítják az ötvözet összetételét, és kissé eltolják a sűrűségét.
Hogyan számítható ki egy acél alkatrész tömege?
Az alkatrész térfogatát meg kell szorozni a választott acélminőség sűrűségével. Durva becsléshez gyakran 7850 kg/m³-rel számolnak, pontos számításhoz azonban célszerű az adott minőség kézikönyvi vagy dokumentációs sűrűségét használni.