Stålets spesifikke vekt og bulkvekt etter kvalitet
Stål er en formbar legering av jern med en liten mengde karbon, opptil 2 %, og andre grunnstoffer. Det er et av de vanligste materialene og brukes i nesten alle industribransjer. Stål klassifiseres etter kvaliteter som har forskjellig struktur, mekaniske og fysiske egenskaper og kjemisk sammensetning.
Tabellen nedenfor viser den spesifikke vekten i g/cm³ for de vanligste stålkvalitetene:
| Ståltype | Kvalitet | Spesifikk vekt (g/cm³) |
| kryogent, rustfritt konstruksjonsstål | 12Kh18N10T | 7,9 |
| varme- og korrosjonsbestandig rustfritt stål | 08Kh18N10T | 7,9 |
| lavlegert konstruksjonsstål | 09G2S | 7,85 |
| kvalitetskarbonstål til konstruksjon | 10,20,30,40 | 7,85 |
| karbonstål til konstruksjon | St3sp, St3ps | 7,87 |
| pressverktøystål | Kh12MF | 7,7 |
| fjærstål til konstruksjon | 65G | 7,85 |
| pressverktøystål | 5KhNM | 7,8 |
| legert konstruksjonsstål | 30KhGSA | 7,85 |
| høykarbonstål | 70 (VS og OVS) | 7,85 |
| mellomkarbonstål | 45 | 7,85 |
| lavkarbonstål | 10 og 10A; 20 og 20A | 7,85 |
| elektroteknisk lavkarbonstål, Armco | A og E; EA; EAA | 7,8 |
| kromstål | 15KhA | 7,74 |
| krom-aluminium-molybdenstål til nitrering | 38KhMYuA | 7,65 |
| krom-mangan-silisiumstål | 25KhGSA | 7,85 |
| krom-vanadiumstål | 30KhGSA; 20KhN3A | 7,85 |
Fordi det finnes svært mange stålkvaliteter, cirka 1500, har vi bare vist den spesifikke vekten for de vanligste kvalitetene. Mer detaljert informasjon om stålets spesifikke vekt finnes i andre artikler på nettstedet.
Ut fra stålets egenskaper kan man fremheve følgende hovedverdier: tetthet, lineær varmeutvidelseskoeffisient, elastisitetsmodul og skjærmodul. Etter den kjemiske sammensetningen skiller man mellom legert stål og karbonstål. I sistnevnte tilsettes også mangan, 0,1 - 1,0 %, og silisium, opptil 0,4 %, sammen med karbon og jern. For å gi stålet spesielle egenskaper kan sammensetningen inneholde urenheter: Fosfor gir sprøhet ved lave temperaturer og reduserer duktiliteten ved oppvarming til bestemte temperaturer, mens svovel danner små sprekker, varmsprøhet, ved høye temperaturer.
Stålets spesifikke vekt beregnes med følgende formel: γ = P/V, der P er vekten til et homogent legeme og V er forbindelsens volum. Den beregnede verdien er konstant og gjelder bare når stålet er fullstendig kompakt og har en ikke-porøs struktur.
Referanser over materialers fysiske egenskaper angir at stålets gjennomsnittlige tetthet er 7,85 g/cm³. Verdien endres slik:
| Stålbehandling / tilsetning av urenheter | Endring sammenlignet med standarden 7,85 g/cm³ |
| karbon | den spesifikke vekten reduseres |
| krom, aluminium, mangan | den spesifikke vekten reduseres |
| kobolt, wolfram, kobber | den spesifikke vekten øker |
| deformasjon ved trekking | den spesifikke vekten øker, men med høyst 2-3 % |
Ofte stilte spørsmål
Hvor mye veier 1 m³ stål?
Til de fleste beregninger brukes en gjennomsnittlig ståltetthet på 7,85 g/cm³, og 1 m³ stål veier derfor cirka 7850 kg. Verdien kan avvike noe for enkelte rustfrie, verktøy- og legerte stålkvaliteter.
Hvorfor varierer stålets tetthet mellom kvalitetene?
Stål består ikke bare av jern og karbon, men kan også inneholde krom, nikkel, mangan, wolfram, kobber og andre grunnstoffer. Legeringstilsetningene endrer sammensetningen og forskyver tettheten noe.
Hvordan beregnes vekten til en ståldel?
Delens volum multipliseres med tettheten til den valgte stålkvaliteten. Til et grovt overslag brukes ofte 7850 kg/m³, mens en nøyaktig beregning bør bruke tettheten fra en referanse eller dokumentasjonen for den konkrete kvaliteten.