Gostota in prostorninska masa jekla: tabela različnih kakovosti
Jeklo je preoblikovalna zlitina železa z majhno količino ogljika, do 2 %, in drugimi elementi. Je eden najbolj razširjenih materialov ter se uporablja v skoraj vseh industrijskih panogah. Jekla se razvrščajo po kakovostih, ki se razlikujejo po strukturi, mehanskih in fizikalnih lastnostih ter kemični sestavi.
Spodnja tabela prikazuje gostoto najpogostejših kakovosti jekla v g/cm³:
| Vrsta jekla | Kakovost | Gostota (g/cm³) |
| kriogeno nerjavno konstrukcijsko | 12H18N10T | 7,9 |
| temperaturno in korozijsko odporno nerjavno | 08H18N10T | 7,9 |
| nizko legirano konstrukcijsko | 09G2S | 7,85 |
| kakovostno ogljikovo konstrukcijsko | 10,20,30,40 | 7,85 |
| ogljikovo konstrukcijsko | St3sp, St3ps | 7,87 |
| orodno jeklo za matrice | H12MF | 7,7 |
| vzmetno konstrukcijsko | 65G | 7,85 |
| orodno jeklo za matrice | 5HNM | 7,8 |
| legirano konstrukcijsko | 30HGSA | 7,85 |
| visokoogljično jeklo | 70 (VS in OVS) | 7,85 |
| srednjeogljično jeklo | 45 | 7,85 |
| nizkoogljično jeklo | 10 in 10A; 20 in 20A | 7,85 |
| nizkoogljično elektrotehnično jeklo (Armco) | A in E; EA; EAA | 7,8 |
| kromovo jeklo | 15HA | 7,74 |
| krom-aluminij-molibdenovo jeklo za nitriranje | 38HMJuA | 7,65 |
| krom-mangan-silicijevo jeklo | 25HGSA | 7,85 |
| krom-vanadijevo jeklo | 30HGSA; 20HN3A | 7,85 |
Ker obstaja zelo veliko kakovosti jekla, okoli 1500, smo navedli le gostoto najpogostejših. Podrobnejše podatke o gostoti jekla lahko najdete v drugih člankih na našem spletnem mestu.
Med glavne parametre jekla sodijo gostota, koeficient linearnega raztezanja ter modula elastičnosti in striga. Glede na kemično sestavo ločimo legirana in ogljikova jekla. Slednjim poleg ogljika in železa dodajajo tudi mangan, od 0,1 do 1,0 %, ter silicij, do 0,4 %. Za posebne lastnosti so lahko v sestavi primesi: fosfor povzroča krhkost pri nizkih temperaturah in pri segrevanju do določenih temperatur zmanjšuje duktilnost, žveplo pa pri visokih temperaturah povzroča drobne razpoke oziroma rdečo krhkost.
Specifična teža jekla se izračuna po formuli γ = P/V, kjer je P teža homogenega telesa, V pa prostornina zlitine. Dobljeni parameter je stalen samo, kadar je jeklo povsem gosto in brez por.
Priročniki fizikalnih lastnosti materialov navajajo povprečno gostoto jekla 7,85 g/cm³. Parameter se spreminja takole:
| Obdelava jekla oziroma dodatek | Sprememba glede na standardnih 7,85 g/cm³ |
| ogljik | gostota se zmanjša |
| krom, aluminij, mangan | gostota se zmanjša |
| kobalt, volfram, baker | gostota se poveča |
| deformacija z vlečenjem | gostota se poveča, vendar največ za 2–3 % |
Pogosta vprašanja
Koliko tehta 1 m³ jekla?
Pri večini izračunov se uporablja povprečna gostota jekla 7,85 g/cm³, zato en kubični meter jekla tehta približno 7850 kg. Pri nekaterih nerjavnih, orodnih in legiranih kakovostih se vrednost lahko nekoliko razlikuje.
Zakaj se gostota jekla med kakovostmi razlikuje?
Jeklo ni sestavljeno samo iz železa in ogljika, temveč lahko vsebuje krom, nikelj, mangan, volfram, baker in druge elemente. Legirni dodatki spremenijo sestavo zlitine in nekoliko premaknejo njeno gostoto.
Kako izračunati maso jeklenega dela?
Prostornino dela pomnožite z gostoto izbrane kakovosti jekla. Za grobo oceno se pogosto uporabi 7850 kg/m³, za natančen izračun pa gostota iz priročnika ali dokumentacije za konkretno kakovost.