چگالی فولاد کربنی ۷۸۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب (۷.۸۵ گرم بر سانتیمتر مکعب، ۰.۲۸۴ پوند بر اینچ مکعب) است. گریدهای فولاد ضد زنگ بسته به ترکیب آلیاژ، از ۷۷۰۰ تا ۸۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب متغیر هستند، به طوری که چگالی فولاد ۳۰۴، ۷۹۳۰ کیلوگرم بر متر مکعب و فولاد ۳۱۶، ۷۹۸۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. این تفاوتهای کوچک برای محاسبات وزن، هزینههای حمل و نقل و طراحی سازه اهمیت دارند.
در سال ۲۰۲۴، یک کارگاه ساخت و ساز در جیانگ سو، پنجاه تن ورق استیل ضد زنگ ۳۱۶ را برای یک پروژه مخزن مواد شیمیایی سفارش داد. مهندس پروژه از ۷۸۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب، چگالی استاندارد فولاد کربنی، برای محاسبه بارهای جرثقیل و الزامات تجهیزات استفاده کرد. وقتی محموله رسید، تقریباً یک درصد اضافه وزن داشت. ظرفیت جرثقیل ناچیز بود و تیم بالابر مجبور شد مرکز ثقل را دوباره محاسبه کند و یک میله پخش کننده بزرگتر اضافه کند. این تأخیر یک روز کامل برای پروژه هزینه داشت. فولاد خوب بود. فرض چگالی اشتباه بود.
این مقاله مقادیر دقیق چگالی فولاد را برای هر گرید اصلی، تبدیل واحدها برای مهندسی و تدارکات و فرمولهای محاسبه وزن گام به گام که میتوانید بلافاصله استفاده کنید، در اختیار شما قرار میدهد. همچنین یاد خواهید گرفت که چگونه دما بر چگالی تأثیر میگذارد و چگونه مقادیر موجود در گواهیهای آزمایش کارخانه را تأیید کنید.
نکات کلیدی
- فولاد کربنی و فولاد نرم چگالی استاندارد ۷۸۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب دارند. گریدهای فولاد ضد زنگ به دلیل محتوای نیکل و مولیبدن، چگالی بیشتری دارند.
- فولاد ضد زنگ 304، 7,930 کیلوگرم بر متر مکعب، فولاد ضد زنگ 316، 7,980 تا 8,000 کیلوگرم بر متر مکعب و فولاد داپلکس 2205، 7,800 کیلوگرم بر متر مکعب است.
- وزن برابر است با حجم ضربدر چگالی. برای جلوگیری از اشتباهات در سفارش و بلند کردن، از چگالی صحیح برای گرید خاص خود استفاده کنید.
- چگالی فولاد در دماهای بالا به دلیل انبساط حرارتی کمی کاهش مییابد. تقریباً 0.3 درصد کاهش در هر 100 درجه سانتیگراد را در نظر بگیرید.
- گواهیهای آزمایش کارخانه، چگالی حرارتی واقعی را برای کاربردهای بحرانی فهرست میکنند. مقادیر اسمی کتابچه راهنما برای اکثر خریدها کافی است.
برای مرور کلی در مورد گریدهای ضد زنگ و خواص آنها، به ما مراجعه کنید. راهنمای کامل فولاد ضد زنگبرای دادههای معتبر چگالی مهندسی در بین مواد، مهندسان لبه یک جدول مرجع جامع فلزات را نگهداری میکند.
چگالی فولاد چیست؟
چگالی فولاد، جرم آن در واحد حجم است که معمولاً بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب (kg/m3) یا گرم بر سانتیمتر مکعب (g/cm3) بیان میشود. برای اکثر محاسبات سازهای و مهندسی، فولاد کربنی و فولاد نرم از چگالی استاندارد ... استفاده میکنند. 7,850 کیلوگرم بر متر مکعب. انجمن جهانی فولاد گزارش میدهد که سالانه بیش از ۱.۸ میلیارد تن فولاد تولید میشود، و دادههای دقیق چگالی را برای تجارت جهانی و مهندسی حیاتی میکند.
این مقدار از ساختار شبکه آهن-کربن ناشی میشود. آهن خالص چگالی تقریباً 7,874 کیلوگرم بر متر مکعب دارد. افزودن کربن، که از آهن سبکتر است، به همراه مقادیر کمی منگنز و سیلیکون، میانگین را برای گریدهای ساختاری رایج مانند ASTM A36 و AISI 1018 کمی کاهش میدهد و به 7,850 کیلوگرم بر متر مکعب میرساند.
چگالی فقط یک کنجکاوی فیزیکی نیست. این پارامتر مستقیماً وزن یک قطعه فولادی را تعیین میکند که بر محاسبات بار سازه، هزینههای حمل و نقل، مقادیر سفارش مواد و انتخاب تجهیزات تأثیر میگذارد. استفاده از مقدار اشتباه میتواند منجر به جرثقیلهای با مشخصات کمتر از حد مجاز، کامیونهای دارای بار اضافی یا تخمین نادرست مواد شود.
مقادیر استاندارد چگالی بر اساس سیستم واحد
| سیستم واحد | فولاد کربن | 304 ضد زنگ | 316 ضد زنگ |
|---|---|---|---|
| kg / m3 | 7,850 | 7,930 | 7,980 |
| g / cm3 | 7.85 | 7.93 | 7.98 |
| پوند در 3 | 0.284 | 0.286 | 0.288 |
| پوند / فوت 3 | 490 | 495 | 498 |
مهندسان در آمریکای شمالی اغلب برای محاسبات سازهای از پوند بر فوت مکعب یا پوند بر اینچ مکعب استفاده میکنند. استانداردهای اروپایی و آسیایی معمولاً از کیلوگرم بر متر مکعب استفاده میکنند. قبل از انجام محاسبات، همیشه مطمئن شوید که مشخصات پروژه شما به کدام سیستم واحد نیاز دارد.
چگالی فولاد بر اساس درجه: نمودار کامل
گریدهای مختلف فولاد چگالیهای متفاوتی دارند زیرا عناصر آلیاژی جرم اتمی و ساختارهای کریستالی متفاوتی دارند. به عنوان مثال، نیکل از آهن چگالتر است. کروم کمی چگالتر است. اثر نهایی به ترکیب آلیاژ خاص بستگی دارد.
جدول زیر چگالیهای اسمی برای گریدهای مهندسی رایج را فهرست میکند. برای کاربردهای حساس، برای گرمای ویژه، آن را با گواهی آزمایش کارخانه مطابقت دهید.
| درجه | خانواده | تراکم (کیلوگرم بر متر مکعب) | چگالی (g / cm3) | چگالی (lb/in3) |
|---|---|---|---|---|
| A36 / 1018 / S235 | کربن / سازه | 7,850 | 7.85 | 0.284 |
| 1020 | کربن | 7,870 | 7.87 | 0.284 |
| 1045 | کربن متوسط | 7,850 | 7.85 | 0.284 |
| 4140 | عیار | 7,850 | 7.85 | 0.284 |
| 4340 | عیار | 7,850 | 7.85 | 0.284 |
| D2 | فولاد ابزار | 7,700 | 7.70 | 0.278 |
| H13 | فولاد ابزار | 7,800 | 7.80 | 0.282 |
| O1 | فولاد ابزار | 7,860 | 7.86 | 0.284 |
فولادهای کربنی و کم آلیاژ به طور فشرده در حدود 7,850 کیلوگرم بر متر مکعب قرار دارند. فولادهای ابزار به دلیل محتوای بالای کروم، وانادیوم و تنگستن، تنوع بیشتری دارند. برای بررسی عمیقتر چگونگی تأثیر ترکیب آلیاژ بر خواص مواد، به بخش مربوطه مراجعه کنید. درجه های فولاد ضد زنگ منبع
چگالی فولاد ضد زنگ: نمودار کامل بر اساس درجه
چگالی فولاد ضد زنگ بیشتر از چگالی فولاد کربنی متغیر است. گریدهای آستنیتی سری ۳۰۰ به دلیل محتوای نیکل، چگالتر از فولاد کربنی هستند. گریدهای فریتی و مارتنزیتی سری ۴۰۰ عموماً سبکتر هستند زیرا حاوی نیکل کم یا بدون نیکل هستند.
گریدهای آستنیتی (سری ۳۰۰)
| درجه | تراکم (کیلوگرم بر متر مکعب) | چگالی (g / cm3) | یادداشت |
|---|---|---|---|
| 201 | 7,700 | 7.70 | نیکل کمتر، منگنز جایگزین شده |
| 304 / 304 لیتر | 7,930 | 7.93 | رایجترین گرید ضد زنگ |
| 321 | 7,920 | 7.92 | تیتانیوم تثبیت شده |
| 309S / 310S | 7,980 | 7.98 | کروم و نیکل بالا |
| ۳۱۶ / ۳۱۶L / ۳۱۶Ti | 7,980 به 8,000 | 7.98 به 8.00 | مولیبدن چگالی را افزایش میدهد |
| 317 / 317 لیتر | 7,980 | 7.98 | مولیبدن بالاتر از 316 |
| 904L | 8,000 | 8.00 | سوپر آستنیتی آلیاژی بالا |
گریدهای فریتی و مارتنزیتی (سری ۴۰۰)
| درجه | تراکم (کیلوگرم بر متر مکعب) | چگالی (g / cm3) | یادداشت |
|---|---|---|---|
| ۴۱۰ / ۴۱۰S / ۴۱۶ | 7,750 | 7.75 | مارتنزیتی پایه |
| 420 | 7,730 | 7.73 | کربن بالاتر برای سختی |
| ۳۶۹۳۶۶۹ / ۳۶۹۳۶۶۹F | 7,700 | 7.70 | رایجترین گرید فریتی |
| ۴۴۰ آمپر / ۴۴۰ درجه سانتیگراد | 7,740 به 7,620 | 7.74 به 7.62 | کربن بالا، چگالی کمتر |
دوبلکس و سوپر دوبلکس
| درجه | تراکم (کیلوگرم بر متر مکعب) | چگالی (g / cm3) | یادداشت |
|---|---|---|---|
| 2205 / S31803 | 7,800 | 7.80 | رایجترین گرید دوبلکس |
| 2304 | 7,800 | 7.80 | دوبلکس نازک، آلیاژ کمتر |
| 2507 / S32750 | 7,820 به 7,850 | 7.82 به 7.85 | سوپر دوبلکس، استحکام بالا |
گریدهای دوپلکس مانند ۲۲۰۵ کمی سبکتر از آستنیتی ۳۰۴ و ۳۱۶ هستند. دلیل این امر این است که ریزساختار دوپلکس حاوی مقادیر تقریباً مساوی فریت و آستنیت است و میزان کلی نیکل آن کمتر است. برای کاربردهای دریایی و شیمیایی که وزن اهمیت دارد، این اختلاف ۱.۶ درصدی میتواند در سازههای بزرگ افزایش یابد.
برای مقایسه دقیق درجهها، به ما مراجعه کنید مقایسه ۳۰۴ در مقابل ۳۱۶ یا راهنماهای اختصاصی ما برای فولاد ضد زنگ 304 و فولاد ضد زنگ 316.
نمودار چگالی فلز: فولاد در مقابل سایر فلزات
مهندسان اغلب هنگام انتخاب مواد برای کاربردهای حساس به وزن، چگالی فولاد را با آلومینیوم، تیتانیوم و چدن مقایسه میکنند.
| ماده | تراکم (کیلوگرم بر متر مکعب) | چگالی (g / cm3) | درصد وزن فولاد |
|---|---|---|---|
| فولاد کربن | 7,850 | 7.85 | ٪۱۰۰ |
| فولاد ضد زنگ 304 | 7,930 | 7.93 | ٪۱۰۰ |
| چدن خاکستری | 7,150 | 7.15 | ٪۱۰۰ |
| آلومینیوم 6061 | 2,700 | 2.70 | ٪۱۰۰ |
| تیتانیوم درجه 2 | 4,510 | 4.51 | ٪۱۰۰ |
| مس C110 | 8,960 | 8.96 | ٪۱۰۰ |
| برنج C360 | 8,490 | 8.49 | ٪۱۰۰ |
آلومینیوم تقریباً یک سوم چگالی فولاد را دارد که آن را برای سبکسازی هوافضا و خودرو جذاب میکند. با این حال، آلومینیوم سختی و استحکام به ازای واحد حجم به طور قابل توجهی پایینتری دارد. تیتانیوم با چگالی تقریباً ۵۷ درصد فولاد، با نسبت استحکام به وزن عالی و مقاومت در برابر خوردگی، جایگاهی بینابین ارائه میدهد. چدن به دلیل وجود گرافیت، حدود ۹ درصد سبکتر از فولاد است، اما شکنندهتر نیز میباشد.
برای مقایسه کامل انواع فولاد، راهنمای ما را در مورد ... بخوانید فولاد ضد زنگ در مقابل فولاد کربنی.
نحوه محاسبه وزن فولاد از چگالی
فرمول اساسی ساده است. وزن برابر است با حجم ضربدر چگالی. چالش، محاسبه دقیق حجم برای اشکال مختلف است.
فرمول اساسی
وزن = حجم × چگالی
برای یک بلوک مستطیلی، حجم برابر است با طول ضربدر عرض ضربدر ضخامت. برای استوانهها و لولهها، ابتدا باید مساحت سطح مقطع را محاسبه کنید.
محاسبه وزن پلیت و ورق
برای صفحه تخت یا ورق:
وزن (کیلوگرم) = طول (متر) × عرض (متر) × ضخامت (متر) × چگالی (کیلوگرم بر متر مکعب)
مثال کار شدهوزن یک ورق فولادی A36 با ابعاد 1,220 میلیمتر در 2,440 میلیمتر در 6 میلیمتر را محاسبه کنید.
- تبدیل ابعاد به متر: ۱.۲۲ متر × ۲.۴۴ متر × ۰.۰۰۶ متر
- حجم = ۱.۰ × ۰.۰۰۲ × ۵۰۰ = ۱.۰ متر مکعب
- وزن = ۱.۰ × ۷۹۳۰ = کیلوگرم ۷۳۰۰
برای ورقهای فولاد ضد زنگ، از وزن مخصوص ۷۹۳۰ کیلوگرم بر متر مکعب برای فولاد ۳۰۴ یا ۷۹۸۰ کیلوگرم بر متر مکعب برای فولاد ۳۱۶ استفاده کنید. وزن همان ورق در فولاد ۳۰۴، ۱۴۱.۶ کیلوگرم خواهد بود. این تفاوت برای یک ورق کوچک است، اما در سفارشهای بزرگ، بیشتر هم میشود.
محاسبه وزن میلگرد گرد
برای یک میله گرد محکم:
وزن (کیلوگرم) = عدد پی × عدد مجذور اینچ مربع × طول (متر) × چگالی (کیلوگرم بر متر مکعب)
که در آن r شعاع بر حسب متر است.
یک تقریب سریع که در کارگاههای ساخت و ساز استفاده میشود:
وزن (کیلوگرم بر متر مربع) = D2 / 162
که در آن D قطر بر حسب میلیمتر است.
مثال کار شدهوزن یک میله از جنس فولاد ضد زنگ 304 با قطر 50 میلیمتر و طول 3 متر را محاسبه کنید.
- با استفاده از فرمول دقیق: حجم = پی × (0.025)^^2 × 3 = 0.00589 متر مکعب
- وزن = ۱.۰ × ۷۹۳۰ = کیلوگرم ۷۳۰۰
- با استفاده از فرمول سریع: (50 x 50) / 162 = 15.43 کیلوگرم بر متر مربع. برای 3 متر: 15.43 x 3 = کیلوگرم ۷۳۰۰
فرمول سریع تقریب نزدیکی ارائه میدهد و برای تخمینهای میدانی مفید است.
محاسبه وزن لوله فولادی
برای لوله، سطح مقطع دیوار را محاسبه کرده و در طول ضرب کنید.
وزن (کیلوگرم) = عدد پی/۴ × (قطر خارجی – قطر داخلی) × طول (متر) × چگالی (کیلوگرم بر متر مکعب)
که در آن قطر خارجی (OD) و قطر داخلی (ID) بر حسب متر هستند. روش دیگر، استفاده از قطر خارجی (OD) و ضخامت دیواره است.
مثال کار شده: وزن یک لوله فولادی کربنی SCH 40 با قطر 2 اینچ و طول 6 متر را محاسبه کنید.
- قطر خارجی = ۶۰.۳ میلیمتر (۰.۰۶۰۳ متر)، ضخامت دیواره = ۳.۹۱ میلیمتر، قطر داخلی = ۵۲.۴۸ میلیمتر (۰.۰۵۲۴۸ متر)
- مساحت سطح مقطع = pi/4 x (0.06032 – 0.052482) = 0.000692 m2
- حجم = 0.000692 × 6 = 0.00415 متر مکعب
- وزن = ۱.۰ × ۷۹۳۰ = کیلوگرم ۷۳۰۰
جداول وزن استاندارد لوله این مقدار را تقریباً 5.44 کیلوگرم بر متر مربع ذکر میکنند، بنابراین 6 متر برابر با 32.6 کیلوگرم است. محاسبه درست است.
محاسبه وزن کلاف و نوار
برای کلاف فولادی، آن را به عنوان یک منشور مستطیلی بلند و نازک در نظر بگیرید.
وزن (کیلوگرم) = عرض (متر) × ضخامت (متر) × طول کلاف (متر) × چگالی (کیلوگرم بر متر مکعب)
اگر قطر داخلی، قطر خارجی و عرض کویل را میدانید، میتوانید ابتدا طول را نیز محاسبه کنید:
طول (متر) = pi x (OD2 – ID2) / (4 x ضخامت)
سپس فرمول نواری بالا را اعمال کنید.
مثال کار شدهیک کویل فولاد ضد زنگ 304، 1,000 میلیمتر عرض، 2 میلیمتر ضخامت و 500 متر طول دارد.
- حجم = ۱.۰ × ۰.۰۰۲ × ۵۰۰ = ۱.۰ متر مکعب
- وزن = ۱.۰ × ۷۹۳۰ = کیلوگرم ۷۳۰۰
برای تهیه کویل، کویلهای فولاد ضد زنگ اغلب بر اساس وزن سفارش داده میشوند، اما برخی از خریداران بر اساس طول آنها را مشخص میکنند. دانستن چگالی به شما امکان میدهد تا به طور دقیق بین این دو تبدیل کنید.
آیا دما بر چگالی فولاد تأثیر میگذارد؟
بله. فولاد هنگام گرم شدن منبسط میشود و چون جرم ثابت میماند، چگالی کاهش مییابد. این اثر کوچک اما قابل اندازهگیری است.
ضریب انبساط حرارتی فولاد کربنی تقریباً 12 x 10-6 در هر درجه سانتیگراد است. این بدان معناست که یک میله یک متری به ازای هر یک درجه افزایش دما، 0.012 میلیمتر رشد میکند. در یک حجم مشخص، این انبساط چگالی را کاهش میدهد.
به عنوان یک قاعده کلی، چگالی فولاد تقریباً کاهش مییابد ۰.۳ درصد به ازای هر ۱۰۰ درجه سانتیگراد افزایش دما. در دمای ۵۰۰ درجه سانتیگراد، چگالی فولاد کربنی از ۷۸۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب به تقریباً ۷۷۴۰ کیلوگرم بر متر مکعب کاهش مییابد.
برای اکثر کاربردهای دمای محیط، این تغییر ناچیز است. برای اجزای کوره، لولههای دیگ بخار و تجهیزات فرآیندی با دمای بالا، مهندسان باید از مقادیر چگالی اصلاحشده با دما استفاده کنند. بخش دوم آییننامه بویلر و مخازن تحت فشار ASME، خواص مواد وابسته به دما را برای محاسبات طراحی ارائه میدهد.
تراکم در تدارکات و حمل و نقل
چگالی فولاد مستقیماً بر هزینههای حمل و نقل، برنامهریزی جرثقیل و بودجهبندی مواد تأثیر میگذارد. مدیر تدارکاتی که فرض میکند وزن تمام فولادها در هر متر مربع یکسان است، مرتکب اشتباهات پرهزینهای خواهد شد.
در سال ۲۰۲۴، یک تیم تدارکات در نینگبو در حال مقایسه قیمت ورقهای ۳۰۴ و ۳۱۶ برای یک پروژه تجهیزات دریایی بود. هر دو قیمت به ازای هر کیلوگرم بودند و تعداد ورقها یکسان بود. چیزی که تیم در ابتدا از دست داد این بود که ورقهای ۳۱۶ تقریباً ۰.۶ درصد در هر متر مربع بیشتر از ورقهای ۳۰۴ وزن دارند. برای یک سفارش چهل تنی، این به معنای ۲۴۰ کیلوگرم وزن اضافی بود. با نرخ حمل و نقل دریایی، وزن اضافی تقریباً ۳۴۰ دلار به تنهایی به هزینه حمل و نقل اضافه کرد. خود ماده به درستی قیمتگذاری شده بود. اما تخمین هزینه حمل و نقل درست نبود.
به همین دلیل است که مقادیر دقیق چگالی فولاد در تدارکات اهمیت دارند. هنگام تبدیل از مشخصات مبتنی بر مساحت به سفارشات مبتنی بر وزن، از چگالی دقیق برای گرید مشخص شده استفاده کنید. فرض نکنید که چگالی فولاد کربنی برای سفارشات ضد زنگ نیز اعمال میشود.
برای پروژههای بزرگ سازهای، اثر تجمعی تفاوتهای چگالی میتواند قابل توجه باشد. یک طراح سکوی فراساحلی که برای مقاومت در برابر خوردگی، از فولاد دوپلکس ۲۲۰۵ به جای ۳۰۴ استفاده کرد، ۱.۶ درصد کاهش وزن در سازه فولادی به دست آورد. در طول هزاران تن، این به معنای کاهش بار فونداسیون، کاهش تجهیزات بالابری و کاهش هزینههای حمل و نقل است.
اگر برای محاسبه وزن مصالح پروژه خود به کمک نیاز دارید، تیم ما مشاوره فنی برای تخمینهای دقیق ارائه میدهد.
نحوه تأیید چگالی از گواهیهای آزمایش آسیاب
گواهیهای آزمایش نورد (MTC) خواص شیمیایی و فیزیکی واقعی فولاد در برابر حرارت را مستند میکنند. برای کاربردهای حساس، MTC منبع معتبری است.
بیشتر MTCها چگالی را مستقیماً فهرست نمیکنند. در عوض، ترکیب شیمیایی را بر اساس درصد فهرست میکنند. میتوانید چگالی را از ترکیب با استفاده از میانگین وزنی چگالیهای تشکیلدهنده تخمین بزنید، اما این کار به ندرت لازم است. برای اهداف مهندسی، مقادیر اسمی در این مقاله برای گریدهای استاندارد تا حدود یک درصد دقیق هستند.
اگر مشخصات شما نیاز به چگالی تایید شده دارد، یک گزارش آزمایش مواد جداگانه از تامین کننده خود درخواست کنید. برخی از کاربردهای تخصصی، مانند هوافضا و هسته ای، به چگالی اندازه گیری شده واقعی به جای مقادیر اسمی کتابچه راهنمای کاربر نیاز دارند.
تلرانس چگالی به ندرت مشخص میشود زیرا تغییرات در یک گرید معمولاً کمتر از یک درصد است. آنچه اهمیت بیشتری دارد تلرانس ترکیب شیمیایی است که تضمین میکند آلیاژ الزامات خوردگی و مکانیکی مشخصات را برآورده میکند. استانداردهای ASTM مانند ASTM A240 برای ورق ضد زنگ و ASTM A36 برای فولاد کربنی سازهای، این محدودیتهای ترکیب را تعریف میکنند.
برای تدارکات صنعتی استاندارد، استفاده از مقادیر چگالی اسمی فولاد در این مقاله کاملاً کافی است. برای محصولات فولاد کربنی، همیشه بررسی کنید که گرید خاص روی MTC با سفارش شما مطابقت داشته باشد.
پرسش و پاسخهای متداول
چگالی فولاد چند کیلوگرم بر متر مکعب است؟
چگالی فولاد کربنی و نرم ۷۸۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. گریدهای فولاد ضد زنگ از ۷۷۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب برای گریدهای فریتی مانند ۴۳۰ تا ۸۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب برای گریدهای پرآلیاژ مانند ۹۰۴L متغیر است. برای محاسبات دقیق، همیشه از چگالی گرید خاص استفاده کنید.
چگالی فولاد ضد زنگ چقدر است؟
چگالی فولاد ضد زنگ بسته به گرید و ترکیب آلیاژ از ۷۷۰۰ تا ۸۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب متغیر است. گریدهای آستنیتی مانند ۳۰۴ و ۳۱۶ با چگالی تقریبی ۷۹۳۰ تا ۸۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب، متراکمترین هستند. گریدهای فریتی مانند ۴۳۰ با چگالی حدود ۷۷۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب سبکتر هستند. گریدهای دوپلکس با چگالی تقریبی ۷۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب، بین این دو قرار میگیرند.
چگالی فولاد ضد زنگ 304 چقدر است؟
چگالی فولاد ضد زنگ 304 برابر با 7,930 کیلوگرم بر متر مکعب (7.93 گرم بر سانتیمتر مکعب، 0.286 پوند بر اینچ مکعب) است. این مقدار تقریباً یک درصد بیشتر از فولاد کربنی به دلیل محتوای نیکل است. 304L چگالی اسمی مشابه 304 دارد.
آیا فولاد ضد زنگ 316 سنگین تر از 304 است؟
بله. فولاد ضد زنگ ۳۱۶ چگالی ۷۹۸۰ تا ۸۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب دارد، در حالی که چگالی فولاد ضد زنگ ۳۰۴، ۷۹۳۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. اختلاف ۰.۶ تا ۰.۹ درصدی ناشی از افزودن مولیبدن است. برای سفارشهای بزرگ، این اختلاف کوچک بر وزن کل، هزینههای حمل و نقل و محاسبات بار سازه تأثیر میگذارد.
چگالی فولاد بر حسب پوند بر اینچ مکعب چقدر است؟
فولاد کربنی 0.284 پوند بر اینچ مکعب است. فولاد ضد زنگ 304 0.286 پوند بر اینچ مکعب است. فولاد ضد زنگ 316 0.288 پوند بر اینچ مکعب است. این مقادیر در مهندسی سازه و ساخت آمریکای شمالی استفاده میشوند.
آیا عملیات حرارتی چگالی فولاد را تغییر میدهد؟
عملیات حرارتی ریزساختار و خواص مکانیکی را تغییر میدهد، اما چگالی را کمتر از یک درصد تغییر میدهد. برای تمام محاسبات مهندسی و تدارکات عملی، صرف نظر از شرایط عملیات حرارتی، از چگالی اسمی یکسانی استفاده کنید.
چگونه وزن ورق فولادی را محاسبه کنم؟
برای بدست آوردن حجم بر حسب متر مکعب، طول را در عرض و ضخامت ضرب کنید. سپس آن را در چگالی فولاد بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب ضرب کنید. به عنوان مثال، یک صفحه A36 با ابعاد 2 متر در 1 متر و 10 میلیمتر، حجمی برابر با 0.02 متر مکعب و وزنی برابر با 0.02 × 7,850 = 157 کیلوگرم دارد.
چرا فولاد ضد زنگ چگال تر از فولاد کربنی است؟
فولاد ضد زنگ حاوی نیکل است که جرم اتمی بالاتری نسبت به آهن دارد. گریدهای آستنیتی مانند 304 و 316 حاوی 8 تا 14 درصد نیکل هستند که چگالی کلی را افزایش میدهد. گریدهای ضد زنگ فریتی مانند 430 حاوی نیکل نیستند و چگالی آنها به فولاد کربنی نزدیکتر است.
چگالی فولاد نرم چقدر است؟
فولاد نرم چگالی ۷۸۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب (۷.۸۵ گرم بر سانتیمتر مکعب) دارد. این همان چگالی فولاد کربنی سازهای استاندارد است زیرا فولاد نرم، فولادی کمکربن با کمتر از ۰.۲۵ درصد کربن است.
دما چگونه بر چگالی فولاد تأثیر میگذارد؟
فولاد هنگام گرم شدن منبسط میشود که این امر باعث کاهش چگالی میشود. چگالی تقریباً 0.3 درصد در هر 100 درجه سانتیگراد کاهش مییابد. در دمای 500 درجه سانتیگراد، چگالی فولاد کربنی از 7,850 کیلوگرم بر متر مکعب به تقریباً 7,740 کیلوگرم بر متر مکعب کاهش مییابد.
از کجا میتوانم چگالی گواهی آزمایش آسیاب را پیدا کنم؟
بیشتر گواهیهای آزمایش کارخانه، ترکیب شیمیایی را به جای چگالی مستقیماً فهرست میکنند. برای گریدهای استاندارد، از مقادیر اسمی موجود در کتابچههای مهندسی یا این راهنما استفاده کنید. برای کاربردهایی که نیاز به چگالی تأیید شده دارند، یک گزارش آزمایش مواد جداگانه از تأمینکننده خود درخواست کنید.
نتیجه
مقادیر دقیق چگالی فولاد برای محاسبات مهندسی، تخمینهای تدارکات و لجستیک حمل و نقل ضروری است. فولاد کربنی با ۷۸۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب، مقدار پایه است، اما گریدهای فولاد ضد زنگ به طور قابل توجهی متفاوت هستند. فولاد ۳۰۴، ۷۹۳۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. فولاد ۳۱۶، ۷۹۸۰ تا ۸۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. فولاد داپلکس ۲۲۰۵، ۷۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. استفاده از مقدار اشتباه میتواند منجر به اضافه بار جرثقیل، غافلگیری در حمل و نقل و سفارش نادرست مواد شود.
فرمولهای محاسبه وزن در این مقاله، ابزارهایی را برای تخمین دقیق وزن ورق، میلگرد، لوله و کلاف در اختیار شما قرار میدهند. برای کاربردهای دما بالا، به یاد داشته باشید که یک اصلاح دمایی کوچک اعمال کنید. و هنگامی که دقت اهمیت دارد، آن را با گواهی آزمایش کارخانه تأیید کنید.
اگر برای پروژه بعدی خود به مواد فولادی دارای گواهینامه با مشخصات دقیق نیاز دارید، برای دریافت قیمت با ما تماس بگیرید. شرکت فلزات لیانیونگانگ داپو (LIANYUNGANG DAPU METAL CO., LTD) فولاد کربنی، محصولات ورق ضد زنگ و مواد آلیاژی را با گواهینامه کامل آزمایش آسیاب و تحویل جهانی عرضه میکند.
