Vo všetkých sférach ľudskej činnosti sa používajú kovové výrobky. Kovy vo vedeckom zmysle sú jednoduché látky so špecifickými vlastnosťami (kovový lesk, ťažnosť, vysoká elektrická vodivosť). V každodennom živote a vo výrobe sa často používajú ich zliatiny s inými prvkami. Tieto stuhnuté taveniny sa tiež bežne označujú ako kovy.

Definícia a použitie hustoty

Ako viete, na zistenie hustoty látky je jej hmotnosť delená objemom. Hustota je fyzikálno-chemická charakteristika látky. Je konštantná. Materiály na priemyselnú výrobu by mali byť v súlade s týmto ukazovateľom. Na označenie je obvyklé používať grécke písmeno ρ.

Hustota železa je 7874 kg / m³, nikel - 8910 kg / m³, chróm - 7190 kg / m³, volfrám - 19250 kg / m³. Toto samozrejme platí pre karbidy. V roztavenom stave majú látky ďalšie vlastnosti.

V prírode je hojné iba niekoľko kovov. Merná hmotnosť železa v zemskej kôre je 4, 6%, hliník - 8, 9%, horčík - 2, 1%, titán - 0, 63%. Kovy sú nevyhnutné vo väčšine oblastí ľudskej činnosti. Ich výroba rok od roka rastie. Kvôli prehľadnosti sa kovy delia do skupín.

Železo a jeho zliatiny

Železné kovy sa bežne nazývajú ocele a liatiny rôznych tried. Zliatina železa a uhlíka sa považuje za oceľ, ak je obsah železa najmenej 45% a obsah uhlíka je 0, 1% - 2, 14%. Liatina obsahuje viac uhlíka.

Aby sa dosiahli potrebné vlastnosti, sú legované oceli a zliatinami (legovacie prísady sa pridávajú počas pretavovania). Takto sa uvedené značky roztavia . Všetky druhy kovov prísne spĺňajú určité technické podmienky. Vlastnosti každej značky sú regulované štátnymi normami.

V závislosti od zloženia sa hustota ocele pohybuje v rozmedzí od 7, 6 do 8, 8 (g / cm³) v GHS alebo 7600–8800 (kg / m³) v SI (je to zrejmé z tabuľky 1). Oceľ má, samozrejme, zložitú štruktúru, nie je to zmes rôznych látok. Prítomnosť týchto látok a ich zlúčenín však mení vlastnosti, najmä hustotu. Preto ocele s vysokou hustotou s vysokým obsahom volfrámu majú najvyššiu hustotu.

Neželezné kovy a ich zliatiny

Výrobky z bronzu, mosadze, medi, hliníka sa široko používajú pri výrobe:

  • Typicky sú bronzy zliatiny medi s cínom, hliníkom, olovom a berýliom. Avšak v dobe bronzovej, keď merná hmotnosť bronzu v celkovej hmotnosti kovových výrobkov bola takmer 100%, išlo o zliatiny medi a arzénu.
  • Zliatiny na báze zinku - mosadz. Cín môže byť prítomný v mosadzi, ale jeho množstvo je menšie ako zinok. Na získanie voľných žetónov sa niekedy pridá olovo. Okrem šperkov z mosadze a bronzu sú potrebné pre strojné súčasti a námorné lode, železiarsky tovar, pružiny. Niektoré odrody sa používajú v leteckej a raketovej vede.
  • Dural (dural) - zliatina hliníka s meďou (4, 4% medi) - je zliatina vysokej pevnosti. Používa sa hlavne v letectve.
  • Titán má vynikajúcu pevnosť v mnohých druhoch ocele. Zároveň je dvakrát ľahšia. Vďaka týmto vlastnostiam je vo väčšine priemyselných odvetví nevyhnutný. A tiež sa bežne používa v medicíne (protetika). Merná hmotnosť titánu pri výrobe lietadiel dosahuje 70% celkového množstva roztaveného vo svete. Asi 15% titánu ide do chemického inžinierstva.
  • Striebro a zlato sú prvé kovy, s ktorými sa človek stretol. V celej histórii existencie ľudstva tieto kovy prevažne chodili na šperky. A teraz trend pokračuje.
  • Vďaka vysokej žiaruvzdornosti je volfrám nevyhnutný pri výrobe nástrojov . Vysoká hustota umožňuje použitie ako ochrana pred žiarením.
  • Nikel a chróm tvoria nichróm - žiaruvzdorná plastová zliatina, veľmi odolná a spoľahlivá.

Rôzne druhy ocele a liatiny, bronzu a iných kovov majú rôzne chemické zloženie a rôzne hustoty. Hustoty všetkých požadovaných materiálov sa merajú a systematizujú. Tabuľky obsahujúce tieto údaje sú dostupné používateľom. S ich pomocou môžete ľahko nájsť hmotnosť daného produktu.

Stanovenie hmotnosti výrobku

Všetky moderné referenčné materiály, GOST a technické špecifikácie podnikov sú upravené v súlade s medzinárodnou klasifikáciou.

Pomocou referenčných tabuliek hustoty rôznych materiálov je ľahké určiť ich hmotnosť. Platí to najmä vtedy, keď sú predmety ťažké alebo chýbajú príslušné mierky . Aby ste to dosiahli, musíte poznať ich geometrické parametre. Najčastejšie potrebujete poznať hmotnosť objektu vo forme valca, potrubia alebo rovnobežnostena:

  1. Kovové tyče majú tvar valca. Poznať priemer a dĺžku, je ľahké poznať hmotnosť. Hmotnosť sa rovná hustote a objemu. Vyhľadajte objem položky. Získava sa vynásobením plochy prierezu dĺžkou. Kruhová oblasť, ktorá pozná priemer, sa dá ľahko určiť. Štvorcový priemer sa vynásobí 3, 14 (pi), vydelí sa 4.
  2. Hmotnosť potrubia sa získa podobným spôsobom. Pri hľadaní oblasti berieme rozdiel medzi vonkajším a vnútorným priemerom rezu.
  3. Na určenie hmotnosti listu, kvetu, dosky alebo tyče pravouhlého prierezu určíme objem vynásobením dĺžky, výšky a hrúbky. Vynásobte hustotou z adresára.

Pri takýchto výpočtoch je vždy povolená malá chyba, pretože formuláre nie sú dokonalé. V praxi to možno zanedbať. Výrobcovia hardvéru vyvinuli pre používateľov kalkulačky na mieru. Stačí do zodpovedajúcich okien zadať jedinečné veľkosti a získať výsledok.

Čo je to špecifická hmotnosť?

Merná hmotnosť je hustota vynásobená zrýchlením gravitácie (gravitáciou) alebo pomerom telesnej hmotnosti k objemu. Zamieňať ho s hustotou je neprijateľné. Často sa to však stáva v dôsledku zámeny pojmov hmota a hmotnosť. Telesná hmotnosť, a teda špecifická hmotnosť, sa líši v závislosti od gravitácie. Nie je to konštanta. V závislosti od umiestnenia položky má rôzne významy. Táto fyzická veličina sa bude líšiť dokonca aj na rôznych miestach na Zemi. Zrýchlenie gravitácie na rovníku je väčšie ako na póloch. Hmotnosť a hustota sú konštantné.

Napríklad môžete vypočítať špecifickú hmotnosť striebra. Na Zemi bude táto hodnota 10 500 kg / m3 (hustota čistého kovu). Vynásobením 9, 81 m / s 2 (gravitácia) získate 103005 N / m³. A na Mesiaci je 10 500 kg / m 3 vynásobené 1, 62 m / s 2 (gravitácia na Mesiaci). Výsledok je už iný - 17, 01 N / m³. V kabíne lode obiehajúcej okolo Zeme - beztiažové zrýchlenie je nulové. Hmotnosť akéhokoľvek materiálu je preto nulová.

Všetky hodnoty sa budú líšiť. Prvý prípad bude mať najväčší význam, pretože na Zemi má najvyššie zrýchlenie gravitácie. V nulovej gravitácii nič neváži. Hustota rovnakého materiálu kdekoľvek bude rovnaká. Je konštanta.

Na zostavenie tabuliek mernej hmotnosti kovov na rôznych planétach (alebo v iných podmienkach) je potrebné poznať zrýchlenie gravitácie a hustoty.

Preprava kovových výrobkov

V systéme nákladnej dopravy sa používa pojem „objemová hmotnosť“. Ak je hmotnosť predmetu v jednom kubickom metri 167 kg, takáto hmotnosť sa považuje za fyzickú, a ak je menšia - objem. Napríklad hmotnosť kocky z uhlíkovej ocele je 7750 kg. Inými slovami, sypná hmotnosť ocele je 7750 kg. Tieto výpočty sú potrebné na určenie, koľko prepravovaného nákladu bude zaberať.

Objem sa však bude líšiť v závislosti od toho, ktoré kovové výrobky sa prepravujú. Predpokladajme, že existuje niekoľko rôznych hardvérov rovnakej kvality ocele. Teoreticky majú rovnakú hustotu. Ingoty, výrobky vysokej kvality a drôtové nepokoje však majú rôzne objemy, a preto pri preprave zaberú viac-menej miesta v doprave. Majú teda rôzne objemové hmotnosti. Za každých okolností je kubický meter ocele nad 167 kg, preto ho nemôžete nazývať objemový.

Kategórie:

Technológie