Densiteti i çelikut në kg/m3. Karboni dhe çeliqet e aliazhuara

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Çeliku është materiali metalik më i zakonshëm në industri, mbi bazën e të cilit bëhen struktura dhe vegla me vetitë e dëshiruara. Në varësi të qëllimit të këtij materiali, ndryshojnë shumë nga vetitë e tij fizike, përfshirë dendësinë. Në këtë artikull, ne do të shqyrtojmë se çfarë çeliku ka një densitet në kg / m3.

Çfarë është çeliku dhe si është ai?

Para se të japim tabela mbi densitetin e çelikut në kg/m3, le të njihemi me vetë materialin. Çeliku në metalurgji është një aliazh i hekurit me karbon, përmbajtja e të cilit nuk kalon 2,1 përqind atomike. Nëse ka më shumë karbon, atëherë grafiti fillon të formohet në sistem, gjë që çon në një ndryshim të mprehtë në vetitë e aliazhit. Në veçanti, ngurtësia dhe brishtësia e tij rriten, dhe plasticiteti zvogëlohet. Nëse ka më shumë se 2,1% karbon, atëherë aliazhi quhet gize.

Gjëja kryesore për të kuptuar është se çeliku është një aliazh hekuri me elementë të tjerë që veprojnë si papastërti. Nëse hekuri bëhet një komponent jo thelbësor,atëherë kjo aliazh nuk është çelik.

Çeliqet janë shumë të ndryshëm. Kështu, një përmbajtje e ulët karboni çon në formimin e një klase të materialeve strukturore. Përmbajtja e tij më e lartë formon një klasë të çeliqeve të veglave. Përveç karbonit, ka materiale të lidhura me elementë të ndryshëm. Për shembull, shtimi i më shumë se 13% kromit çon në formimin e materialeve inox dhe një përmbajtje e madhe molibdeni dhe tungsteni formon një klasë të çeliqeve prerëse.

Çfarë e përcakton densitetin e çelikut?

Ka një sërë faktorësh që përcaktojnë densitetin e çelikut në kg/m3. Këto përfshijnë sa vijon:

• densiteti i vetë hekurit për një rrjetë të caktuar kristali;
• sasia dhe lloji i papastërtive;
• prania e fazave.

Nga këta faktorë, i pari është më i rëndësishmi, pasi është hekuri që është baza e lidhjeve në shqyrtim. Siç dihet, ai mund të ekzistojë në dy rrjeta kristalore: bcc (kubik me qendër trupin) dhe fcc (kubik me qendër në fytyrë).

Lloji i parë i grilave formon të ashtuquajturat çeliqe ferritike, i dyti - austenitik. Rrjeta fcc është e mbushur ngushtë, ndërsa rrjeta bcc është paketim më i lirë i atomeve. Sidoqoftë, dendësia e çeliqeve ferrit është përgjithësisht më e lartë se ajo e atyre austenitike. Arsyeja për këtë është e thjeshtë, fakti është se fcc është një strukturë e qëndrueshme vetëm në temperatura të larta për hekur të pastër, dhe të gjitha metalet zgjerohen shumë kur nxehen. Kjo e fundit çon në një rënie të densitetit.

Çeliqe me karbon

Sa është dendësia e çelikut të karbonit? Në përgjithësi, mund të themi se është pak më e ulët se dendësia e hekurit të pastër BCC (7874 kg/m3). Kjo rënie e lehtë është për shkak të faktit se karboni në rrjetën bcc zë poret oktaedrale. Dendësia e vetë karbonit në strukturat e diamantit dhe grafitit është shumë e ulët, kështu që shtimi i tij në hekur ul densitetin mesatar të tij. Meqenëse atomet e karbonit zënë pore të mëdha oktaedrale, ato rrisin pak parametrin mesatar të rrjetës, gjë që ndikon në një ulje të lehtë të parametrit të konsideruar. Më poshtë është një tabelë e densitetit të çelikut në kg / m3, në varësi të klasës dhe temperaturës.

Çeliqe të aliazhuara

Siç u përmend, këto përfshijnë çdo lidhje me bazë hekuri që, përveç karbonit, përmban elementë të tjerë, si krom, nikel, tungsten, vanadium etj. Kështu, dendësia e çelikut inox 12X18H9, që përmban, përveç kromit, nikel, në temperaturën e dhomës është 7900 kg/m3, që është më e lartë se ajo e hekurit të pastër BCC. Nëse nuk ka nikel në "çelik inox", atëherë dendësia e tij do të jetë më e ulët se ajo e hekurit të pastër, pasi atomi i kromit është më i lehtë se hekuri.

Më të dendurit janë çeliqet me shpejtësi të lartë. Ato përmbajnë sasi të mëdha të metaleve të rënda si molibden dhe tungsten. Dendësia e tyre mund të arrijë 8800 kg/m3.