Soortelijk en volumiek gewicht van staal. Tabel voor verschillende staalsoorten
Staal is een vervormbare legering van ijzer met een kleine hoeveelheid koolstof, tot 2%, en andere elementen. Het is een van de meest gebruikte materialen en wordt in vrijwel alle industriele sectoren toegepast. Staalsoorten worden ingedeeld naar merken, die verschillen in structuur, mechanische en fysische eigenschappen en chemische samenstelling.
Hieronder staat een tabel met het soortelijk gewicht van veelvoorkomende staalsoorten in g/cm³:
| Type staal | Merk | Soortelijk gewicht (g/cm³) |
| cryogeen roestvast constructiestaal | 12X18H10T | 7,9 |
| hittebestendig roestvast corrosiebestendig staal | 08X18H10T | 7,9 |
| laaggelegeerd constructiestaal | 09G2S | 7,85 |
| kwalitatief koolstofconstructiestaal | 10,20,30,40 | 7,85 |
| koolstofconstructiestaal | St3sp, St3ps | 7,87 |
| stempelgereedschapsstaal | X12MF | 7,7 |
| veerconstructiestaal | 65G | 7,85 |
| stempelgereedschapsstaal | 5XNM | 7,8 |
| gelegeerd constructiestaal | 30XGSA | 7,85 |
| hoogkoolstofstaal | 70 (VS en OVS) | 7,85 |
| middelkoolstofstaal | 45 | 7,85 |
| laagkoolstofstaal | 10 en 10A; 20 en 20A | 7,85 |
| laagkoolstof elektrotechnisch staal (Armco) | A en E; EA; EAA | 7,8 |
| chroomstaal | 15XA | 7,74 |
| chroom-aluminium-molybdeen nitreerstaal | 38XMYuA | 7,65 |
| chroom-mangaan-siliciumstaal | 25XGSA | 7,85 |
| chroom-vanadiumstaal | 30XGSA; 20XN3A | 7,85 |
Omdat er zeer veel staalmerken bestaan, ongeveer 1500, toont deze tabel alleen het soortelijk gewicht van de meest voorkomende soorten.
Belangrijke parameters van staal zijn dichtheid, lineaire uitzettingscoefficient, elasticiteitsmodulus en schuifmodulus. Naar chemische samenstelling onderscheidt men gelegeerde en koolstofstalen. Aan koolstofstaal worden naast koolstof en ijzer ook mangaan (0,1-1,0%) en silicium (tot 0,4%) toegevoegd. Voor speciale eigenschappen kunnen onzuiverheden aanwezig zijn: fosfor veroorzaakt brosheid bij lage temperaturen en verlaagt bij bepaalde verhitting de plasticiteit; zwavel veroorzaakt kleine scheuren bij hoge temperaturen.
Het soortelijk gewicht van staal wordt berekend met de formule: γ = P/V, waarbij P het gewicht van een homogeen lichaam is en V het volume. Deze parameter is constant wanneer staal absoluut dicht is en geen poreuze structuur heeft.
Volgens referentiegegevens voor materiaaleigenschappen bedraagt de gemiddelde dichtheid van staal 7,85 g/cm³. Deze parameter verandert als volgt:
| Behandeling van staal / toevoeging van elementen | Verandering ten opzichte van standaard 7,85 g/cm³ |
| koolstof | het soortelijk gewicht neemt af |
| chroom, aluminium, mangaan | het soortelijk gewicht neemt af |
| kobalt, wolfraam, koper | het soortelijk gewicht neemt toe |
| vervorming door trekken | het soortelijk gewicht neemt toe, maar niet meer dan 2-3% |
Veelgestelde vragen
Hoeveel weegt 1 m³ staal?
Voor de meeste berekeningen wordt een gemiddelde staaldichtheid van 7,85 g/cm³ gebruikt, dus 1 m³ staal weegt ongeveer 7850 kg. Sommige roestvaste, gereedschaps- en gelegeerde staalsoorten kunnen iets afwijken.
Waarom verschilt de dichtheid van staal per staalsoort?
Staal bestaat niet alleen uit ijzer en koolstof: het kan chroom, nikkel, mangaan, wolfraam, koper en andere elementen bevatten. Legeringselementen veranderen de samenstelling en verschuiven de dichtheid enigszins.
Hoe bereken je het gewicht van een stalen onderdeel?
Vermenigvuldig het volume van het onderdeel met de dichtheid van de gekozen staalsoort. Voor een ruwe schatting wordt vaak 7850 kg/m³ gebruikt; voor nauwkeurige berekeningen gebruik je de dichtheid uit een handboek of documentatie van de exacte soort.