Плотность стали

Автор: Волков Семён

Дата публикации: 30.11.2023

Плотность металлов, сплавов и стали в металлургии представляет собой физическую величину. Она отображает содержание материала в определенной единице объема. Для металлов часто это – кг/м3. Чтобы получить показатель рекомендуется использовать формулу: V/m. Единица позволяет понять тяжесть при компактности и определить свойства конкретного материала, такие как прочность, сферу дальнейшего применения.

Виды металлов и их описания

Металл представляет собой химический элемент с определенной твердой структурой и характерными свойствами пластичности, проводимости, ковкости и плавления. На данный момент известно около 120 металлических видов.

По собственным качествам подразделяются на черные и цветные. Первая категория подразумевает основу из железа, а также получившиеся из него сплавы, в том числе чугунные и стальные. Вторая группа вмещает остальные металлы и отличается по цвету от черного – это могут быть серебряные, коричневые и медные оттенки.  

Отдельная категория – драгоценные металлы, которые практически не используются в крупной промышленной отрасли из-за редкости и дороговизны.

В таблице приведены наиболее распространенные металлы для промышленности.

Металл

Изображение

Определение

Алюминий

Алюминий

Относится к одним из самых легких металлов, отличается плавкостью. Входит в категорию цветных металлов, благодаря характерному серебряному оттенку и блеску. Безопасен для человека, не токсичен.

Медь

Медь

Рекордсмен по проводимости тепла и тока, благодаря чему используется в электрической промышленности. Входит в категорию цветных металлов, благодаря красивому рыжевато-коричневому оттенку и блеску.

Железо

Железо

Наиболее распространенный ресурс. Отличается характерным черным оттенком, а также повышенными прочностными характеристиками. Широко применяется в различных отраслях.

Олово

Олово

Отличается легкостью веса и оптимальными свойствами ковкости. Наиболее часто используется в сплавах, а не как самостоятельный элемент.

Магний

Магний

Основное свойство – это огнеупорность, выдерживает даже высочайшие температуры без изменений. Используется в сплавах, в том числе в качестве легирующего элемента.

Свинец

Свинец

Отличается токсичностью, поэтому не подходит для отраслей, связанных с пищей или бытом. Характерные свойства – прочность, пластичность, достаточно тяжелый.

Цинк

Цинк

Относится к категории цветмета, благодаря характерному серебряно-голубому оттенку. Пластичен, тверд, теплопроводен. Используется в качестве антикоррозионного покрытия.

Хром

Хром

Представляет собой тугоплавкий элемент. Тверд и крепок. Главное качество – коррозионная стойкость. Входит в категорию цветных металлов.

Титан

Титан

Отличается повышенной прочностью при относительной легкости. Эти свойства делают его незаменимым в авиационной, космической промышленности.

Плотность металлов

В данной таблице указаны физические значения, характеризующие плотность металлов в их чистом виде без примесей.

Металл

Краткое обозначение

г/см3

Алюминий

Al

2,7

0,34

Бериллий

Be

1,84

0,23

Ванадий

V

6,5-7,1

0,83-0,90

Висмут

Bi

9,8

1,24

Вольфрам

W

19,3

2,45

Галлий

Ga

5,91

0,75

Гафний

Hf

13,09

1,66

Германий

Ge

5,33

0,68

Золото

Au

19,32

2,45

Индий

In

7,36

0,93

Иридий

Ir

22,4

2,84

Кадмий

Cd

8,64

1,10

Кобальт

Co

8,9

1,13

Кремний

Cr

2,55

0,32

Литий

Li

0,53

0,07

Магний

Mn

1,74

0,22

Медь

Cu

8,94

1,14

Молибден

Mo

10,3

1,31

Марганец

Mg

7,2-7,4

0,91-0,94

Натрий

Na

0,97

0,12

Никель

Ni

8,9

1,13

Олово

Sn

7,3

0,93

Палладий

Pd

12,0

1,52

Платина

Pt

21,2-21,5

2,69-2,73

Рений

Re

21,0

2,67

Родий

Rh

12,48

1,58

Ртуть

Hg

13,6

1,73

Рубидий

Rb

1,52

0,19

Рутений

Ru

12,45

1,58

Свинец

Pb

11,37

1,44

Серебро

Ag

10,5

1,33

Талий

Tl

11,85

1,50

Тантал

Ta

16,6

2,11

Теллур

Te

6,25

0,79

Титан

Ti

4,5

0,57

Хром

Cr

7,14

0,91

Цинк

Zn

7,13

0,91

Цирконий

Zr

6,53

0,82

В следующих таблицах представлены сведения, отмечающие плотность сплавов цветных металлов.

Для сплавов из алюминия

Марка

АЛ1

АЛ2

АЛ3

АЛ4

АЛ5

АЛ7

АЛ8

г/см3

2,75

 

2,65

 

2,7

2,65

2,68

2,80

2,55

0,35

0,34

 

0,34

0,34

0,34

0,36

0,32

Марка

АЛ9

АЛ11

АЛ13

АЛ19

АЛ21

АЛ22

АЛ25

г/см3

2,66

2,94

2,6

2,78

2,83

2,5

2,72

0,34

0,37

0,33

0,35

0,36

0,32

0,35

Для баббитов

Марка

Б88

Б83

Б83С

БН

Б16

БС6

г/см3

7,35

7,38

7,40

9,50

9,29

10,05

0,93

0,94

0,94

1,21

1,18

1,29

Для бронзовых литейных сплавов без добавления олова

Марка

БрАмц9-2Л

БрАЖ9-4Л

БрС30

БрАМЖ10-4-4Л

г/см3

7,6

7,6

9,4

7,6

0,97

0,97

1,19

0,97

Для бронзовых сплавов без олова, которые обрабатываются повышенным давлением.

Марка

БрА5

БрА7

БрАмц9-2

БрАЖ9-4

БрАЖМц10-3-1,5

БрАЖН10-4-4

г/см3

8,2

7,8

7,6

7,6

7,5

7,5

1,04

0,99

0,97

0,97

0,95

0,95

Марка

БрБ2

БрБНТ1,7

БрБНТ1,9

БрКМц3-1

БрКН1-3

БрМц5

г/см3

8,2

8,2

8,2

8,4

8,6

8,6

1,04

1,04

1,04

1,07

1,09

1,09

Для бронзовых сплавов на основе олова, пригодных для деформации

Марка

БрОФ8-0,3

БрОФ7-0,2

БрОФ6,5-0,4

БрОФ6,5-0,15

г/см3

8,6

8,6

8,7

8,8

1,09

1,09

1,11

1,12

Марка

БрОФ4-0,25

БрОЦ4-3

БрОЦС4-4-2,5

БрОЦС4-4-4

г/см3

8,9

8,8

8,9

9,1

1,13

1,12

1,13

1,16

Для бронзовых сплавов с высоким содержанием олова, подходящих для литья

Марка

БрО3Ц7С5Н1

БрО3Ц12С5

БрО5Ц5С5

БрО4Ц4С17

БрО4Ц7С5

г/см3

8,84

8,69

8,84

9,0

8,70

1,12

1,10

1,12

1,14

1,10

Сведения для латуни

Марка

ЛЦ16К4

ЛЦ14К3С3

ЛЦ23А6Ж3Мц2

ЛЦ30А3

ЛЦ38Мц2С2

г/см3

8,3

8,6

8,5

8,5

8,5

1,05

1,09

1,08

1,08

1,08

Марка

ЛЦ40С

ЛС40д

ЛЦ37Мц2С2К

ЛЦ40Мц3Ж

Л96

г/см3

8,5

8,5

8,5

8,5

8,85

1,08

1,08

1,08

1,08

1,12

Марка

Л90

Л85

Л80

Л70

Л68

г/см3

8,78

8,75

8,66

8,61

8,60

1,12

1,11

1,10

1,09

1,09

Марка

Л63

Л60

ЛА77-2

ЛАЖ60-1-1

ЛАН59-3-2

г/см3

8,44

8,40

8,60

8,20

8,40

1,07

1,07

1,09

1,04

1,07

Марка

ЛЖМц59-1-1

ЛН65-5

ЛМц58-2

ЛМцА57-3-1

Л60, Л63

г/см3

8,50

8,60

8,40

8,10

8,40

1,08

1,09

1,07

1,03

1,07

Марка

ЛС59-1

ЛЖС58-1-1

ЛС63-3, ЛМц58-2

ЛЖМц59-1-1

ЛАЖ60-1-1

г/см3

8,45

8,45

8,50

8,50

8,20

1,07

1,07

1,08

1,08

1,04

Для литейных сплавов на основе магния.  

Марка

Мл3

Мл4

Мл5

Мл6

Мл10

Мл11

Мл12

г/см3

1,78

1,83

1,81

1,76

1,78

1,80

1,81

0,23

0,23

0,23

0,22

0,23

0,23

0,23

Для сплавов на основе никеля

Марка

НК 0,2

НМц2,5

НМц5

НМцАК2-2-1

Т НХ9,5

НМЖМц28-2,5-1,5

г/см3

8,9

8,9

8,8

8,5

8,7

8,8

1,13

1,13

1,12

1,08

1,11

1,12

Для сплавов на основе цинка с антифрикционными свойствами

Марка

ЦАМ 9-1,5Л

ЦАМ 9-1,5

ЦАМ 10-5Л

ЦАМ 10-5

г/см3

6,2

6,2

6,3

6,3

0,79

0,79

0,80

0,80

Виды стали

Сталь относится к черному металлопрокату и является сплавом на основе железа. Подразделяется по количеству углерода в составе:

  • с низким содержанием – до 0,25%;
  • с нормальным – от 0,26 до 0,6%;
  • с повышенным – до 2,14%.

Если процент будет еще выше, то это уже чугун.

Для улучшения физико-химических свойств в качестве легирующих могут применяться такие металлы, как Cu, Al, Cr, V, Mn, Mg, Mo.

Плотность стали (кг/м3)

В приведенных ниже таблицах указаны показатели плотности стали в зависимости от марки и температуры, которая была достигнута при проведении испытаний.

Марка/ Температура

08кп

08

10кп

10

15кп

15

20кп

20

35

45

20

7871

7871

7856

7856

7850

7850

-

7859

7826

7826

100

7846

7846

7832

7832

7827

7827

7834

7834

7804

7799

200

7814

7814

7800

7800

7794

7794

7803

7803

7771

7769

300

7781

7781

7765

7765

7759

7759

7770

7770

7737

7739

400

7745

7745

7730

7730

7724

7724

7736

7736

7700

7698

500

7708

7708

7692

7692

7687

7687

7699

7699

7662

7662

600

7668

7668

7653

7653

7648

7648

7659

7659

7623

7625

700

7628

7628

7613

7613

7611

7611

7617

7617

7583

7587

800

7598

7598

7582

7582

7599

7599

7624

7624

7600

7595

900

7602

7602

7594

7594

7584

7584

7600

7600

7549

-

При возможной температуре испытаний 20 градусов по Цельсию представлены следующие марки:

Марка

15К

20К

25

30

40

50

55

60

А12

Плотность

7850

7850

7820

7850

7850

7810

7820

7800

7830


Показатели для стали с добавлением марганца при температуре испытаний 20 градусов по Цельсию.

15Г

20Г

30Г

40Г

50Г

10Г2

16ГС

35Г2

40Г2

45Г2

7810

7820

7810

7810

7810

7790

7850

7790

7800

7810

Значения для марок с добавлением хрома

Марка/ Температура

15Х

20Х

30Х

38ХА

40Х

15ХФ

40ХС

30ХМ

30ХМА

35ХМ

40ХН

20

7830

7830

7820

7850

7850

7760

7740

7820

7820

7820

7820

100

7810

7810

7800

-

-

7730

7720

7800

7800

7800

7800

200

7780

7780

7770

7800

7800

7710

7690

7770

7770

7770

7770

300

-

-

7740

-

-

7670

-

7740

7740

-

7740

400

7710

7710

7700

-

-

7640

7620

7700

7700

7770

7700

500

-

-

7670

-

7650

7600

-

7660

7660

-

-

600

7640

7640

7630

7650

-

7570

7540

-

-

7630

-

700

-

-

7590

-

-

7530

-

-

-

-

-

800

-

-

7610

-

-

-

-

-

-

-

-

900

-

-

7560

-

-

-

-

-

-

-

-

Показатели для стали с добавлением хрома при температуре испытаний 20 градусов по Цельсию.

45Х

50Х

18ХГТ,

20ХГР

33ХС

38ХС

40ХФА

45ХН

12ХН2

12ХН2А

7820

7820

7800

7640

7800

7810

7820

7880

7880

Марка/ Температура

12ХН3А

20ХН3А

30ХН3А

12Х2Н4А

25ХГСА

30ХГС

30ХГСА

34ХН3М,

34ХН3МА

20

7850

7850

7850

7840

7850

7850

7850

7830

100

7830

7830

7830

7820

7830

7830

7830

7810

200

7800

-

7800

-

7790

7800

7800

7780

300

7760

7760

7760

7760

7760

7760

7760

-

400

7720

-

7730

7710

7730

7730

7730

7710

500

7680

-

7700

-

7690

7700

7700

-

600

7640

7660

7670

7630

7650

7670

7670

7650

700

-

-

7690

-

7610

-

-

-

800

-

-

7650

-

-

-

-

-

900

-

-

7600

-

-

-

-

-

Показатель при температуре испытаний 20 градусов по Цельсию.

20Х2Н4А

20ХГСА

40ХН2МА

38ХН3МФА

38Х2МЮА

12Х2МФБ

65С2ВА

ШХ15СГ

7850

7760

7850

7900

7710

7800

7850

7650

Марка/ Температура

18Х2Н4МА

12МХ

15МХ

12Х1МФ

25Х1МФ

25Х2МФ

25Х2М1Ф

20Х3МВФ

20

7950

7850

7850

7800

7840

7800

7800

7800

100

7930

7830

7830

7780

-

7780

7780

-

200

7900

7800

7800

7750

7790

7750

7750

-

300

7860

7760

7760

7720

-

7720

7720

-

400

7830

7730

7730

7680

7720

7680

7680

7690

500

7800

7690

7700

7640

-

7650

7650

7660

600

7760

7650

7660

7600

7650

7600

7600

7620

700

-

7610

-

7570

-

-

-

-

800

-

-

-

7540

-

-

-

-

900

-

-

-

7560

-

-

-

-

Марка/ Температура

15Х5М

65Г

50ХФА

60С2

60С2А

ШХ15

95Х18

40Х9С2

40Х10С2М

20

7750

7850

7800

7680

7680

7812

7750

7630

7620

100

7730

7830

7780

7660

7660

7790

7730

7610

7610

200

7700

7800

7750

7630

7630

7750

7580

300

7670

7720

7590

7590

7720

400

7640

7730

7680

7570

7570

7680

7510

500

7610

7650

7520

7520

7640

600

7580

7610

7440

700

800

7540

7390

7430

900

Показатель при температуре испытаний 20 градусов по Цельсию.

13Х11Н2

В2МФ-Ш

03Х11

Н10М2Т

10Х11

Н20Т3Р

10Х11Н

23Т3МР

06Х12

Н3Д

10Х12

Н3М2ФА

10Х12Н3

М2ФА-А

37Х12Н8

Г8МФБ

18Х12В

МБФР-Ш

7800

8000

7900

7950

7810

7750

7750

7850

7850

Марка/ Температура

08Х13

12Х13

20Х13

30Х13

40Х13

45Х14Н

14В2М

08Х17

Н13М2Т

10Х17Н

13М2Т

12Х

18Н9

12Х18

Н9Т

20

7760

7720

7670

7670

7650

8000

7900

7900

7900

7900

100

7740

7700

7660

7660

7630

7870

7870

7860

7860

200

7710

7670

7630

7630

7600

7930

7830

7830

7820

7820

300

7640

7600

7600

7570

7790

7790

7780

7780

400

7620

7570

7570

7540

7840

7750

7750

7740

7740

500

7580

7540

7540

7510

7700

7700

7690

7690

600

7550

7510

7510

7480

7760

7660

7660

7650

7650

700

7520

7480

7480

7450

7620

7620

7600

7600

800

7490

7450

7450

7420

7660

7560

7560

900

7500

7460

7510

7510

Показатель при температуре испытаний 20 градусов по Цельсию.

25Х13Н2

03Х13

Н8Д2ТМ

10Х14Г

14Н4Т

07Х16Н6

08Х17Т

12Х17

14Х17Н2

02Х17

Н11М2

17Х18Н9

7680

7800

7800

7800

7700

7720

7750

8000

7850

Марка/ Температура

12Х18

Н12Т

20Х20Н

14С2

20Х23

Н13

20Х23

Н18

20Х25

Н20С2

У8

У8А

У9

У9А

20

7900

7800

7820

7900

7720

7839

7839

7745

7745

100

7870

7760

7790

7680

7817

7817

7726

7726

200

7830

7786

7786

7717

7717

300

7780

7752

7752

7690

7690

400

7740

7760

7714

7714

7686

7686

500

7700

7720

7676

7676

7655

7655

600

7650

7550

7580

7670

7638

7638

7622

7622

700

7610

7510

7620

7600

7600

7586

7586

800

7470

7480

7440

7852

7852

7568

7568

900

7420

7540

7390

7523

7523

Показатель при температуре испытаний 20 градусов по Цельсию.

08Х18Н10

08Х18Н10Т

12Х18Н10Т

10Х18Н

18Ю4Д

31Х19

Н9МВБТ

02Х22

Н5АМ3

08Х22

Н6Т

Х23

Ю5Т

Х27

Ю5Т

7850

7900

7900

7630

7960

8000

7700

7210

7190

Марка/ Температура

У12

У12А

ХВГ

4Х4В

МФС

3Х3

М3Ф

4Х5М

Ф1С

20ХМЛ

20

7830

7830

7850

7808

7828

7716

7800

100

7809

7809

7830

7786

7808

7692

7780

200

7781

7781

7757

7783

7660

7750

300

7749

7749

7760

7726

7754

7627

7720

400

7713

7713

7693

7721

7593

7690

500

7675

7675

7658

7684

7559

7650

600

7634

7634

7660

7624

7642

7523

7620

700

7592

7592

7581

7597

7490

800

7565

7565

7554

7565

7459

900

7489

7489

7550

7525

7438

Показатель при температуре испытаний 20 градусов по Цельсию.

06ХН

28МДТ

03Х24

Н6АМ3

15Х25Т

15Х28

12Х25Н

16Г7АР

03Н18

К9М5Т

ХН32Т

ХН35ВТ

ХН35

ВТЮ

7960

8000

7600

7630

7820

8000

8160

8164

8040

ХН45Ю

ХН55В

МТКЮ

ХН55ВМ

ТКЮ-ВД

ХН60Ю

ХН60ВТ

ХН62МБВЮ

ХН62

МВКЮ

ХН62М

ВКЮ-ВД

ХН65В

МТЮ

7700

8400

8400

7900

8350

8700

8570

8570

8790

ХН67

МВТЮ

ХН70Ю

ХН70

ВМЮТ

ХН70В

МТЮФ

ХН70В

МТЮФ-ВД

ХН73МБТЮ

ХН75ВМЮ

ХН77ТЮР

ХН78Т

8360

7900

8570

8470

8470

8320

8430

8200

8400

ХН80ТБЮ

ХН80ТБЮА

Х15Н60-Н

Х20Н80-Н

У7

У7А

У10

У10А

9ХС

8300

8300

8200

8400

7830

7830

7810

7810

7830

9Х2МФ

50ХН

75ХМ

Р6М3

Р6М5

К2

Р6М5К5

Р9

Р9М4К8

Р12

7840

7860

7900

8000

8200

8200

8300

8300

8300

Р18

15Л

20Л

25Л

30Л

35Л

40Л

45Л

50Л

8800

7820

7850

7830

7810

7830

7810

7800

7820

40ХЛ

35ХМЛ

35ХМФЛ

35ХГСЛ

08ГД

НФЛ

20Х5МЛ

20Х13Л

10Х13Н3М1Л

40Х24Н12СЛ

7830

7840

7820

7800

7850

7730

7740

7745

7800

ХН58ВКМТЮБЛ

ХН60КВМЮТЛ

ХН60КВМЮТБЛ

ХН64ВМКЮТЛ

ХН65ВМТЮЛ

ХН65КМВЮТЛ

ХН65ВКМБЮТЛ

ХН70КВМЮТЛ

8210

8200

8110

8250

8790

8200

8220

8000