Ciężar właściwy metalu ze stali nierdzewnej. Gęstość stali nierdzewnej - gatunki krajowe i standard AISI

Arkusz stali nierdzewnej

Arkusz stali nierdzewnej

Nierdzewny (stopowy) Arkusz blachy Jest odporny na wszelkiego rodzaju korozję, dzięki czemu jego zastosowanie pozwala na zmniejszenie ciężaru konstrukcji metalowych, wydłużenie żywotności obiektów oraz znaczne obniżenie kosztów ich eksploatacji i konserwacji.

Ponadto należy podkreślić, że nie wszystkie gatunki stali odporne na korozję i żaroodporne są nierdzewne. Do stopów nierdzewnych zaliczamy stopy zawierające dodatki stopowe od 10 do 50%: chrom 12-26%, nikiel 8-21%, molibden 1-3%, tytan 0,7-0,8% (procent zależny od rodzaju stali nierdzewnej: ferrytyczna, martenzytyczna lub austenityczny). Wśród najpopularniejszych rosyjskich gatunków stali nierdzewnych z zagranicznymi odpowiednikami są stale z serii 300: AISI 304 (08X18H10), AISI 316 (10X17H13M2), AISI 316T (10X17H13M2T), AISI 321 (08-12X18H10T).

Rodzaje blach ze stali nierdzewnej

Blacha ze stali stopowej dzieli się na walcowaną na gorąco i na zimno. Oba rodzaje wynajmu są klasyfikowane według:

• dokładność toczenia (A i B);
• rodzaj krawędzi: krawędziowa i nieobrzynana (O, A);
• grupa płaskości blach (PO, PV, PU, ​​PN).

Stal nierdzewna walcowana na gorąco ma szeroki zakres wymiarowy i przystępną cenę, co tłumaczy skalę zapotrzebowania w różnych dziedzinach: budowa maszyn, budownictwo, produkcja urządzeń dla przemysłu spożywczego, chemicznego, rafineryjnego, farmaceutycznego itp. Według jakości obróbki powierzchni, wytwarzana jest stal gorącowalcowana:

• bez dodatkowej obróbki cieplnej (5d);
• wyżarzone na połysk / poddane obróbce cieplnej, trawione (M2b, M3b, M4b, M5b).

Blachy nierdzewne walcowane na zimno produkowane są o niewielkiej grubości (maksymalna grubość blachy zimnowalcowanej to 5 mm, przy czym blacha gorącowalcowana jest dziesięciokrotnie większa - 50 mm). Dzięki dodatkowej obróbce stal walcowana na zimno ma lepszą jakość powierzchni i dodatkową wytrzymałość (w wyniku zmniejszonych naprężeń odkształceniowych). W zależności od rodzaju obróbki powierzchni stal walcowana na zimno to:

• hartowany na zimno (H1);
• półutwardzony (PN1);
• trawione lub przetwarzane przez lekkie wyżarzanie (M2b, M3b, M4b, M5b).

Grubość walcowanych blach wykonanych z gatunków stali odpornych na korozję i żaroodporność

Walcowana blacha ze stali nierdzewnej jest dostępna w cienkich i grubych arkuszach.

Metalowa blacha wykonane z gatunków stali stopowych zgodnie ze specyfikacją techniczną wg GOCT 5582-75. Standardowy zakres grubości blach:

• walcowane na gorąco od 1,5 do 3,9 mm w krokach co 0,1; 0,2; 0,3 mm;
• walcowane na zimno od 0,5 do 3,9 mm w krokach co 0,05; 0,1; 0,2; 0,3 mm.

Płyta ze stali nierdzewnej wyprodukowane zgodnie z specyfikacje według GOCT - 7350-77. Standardowy zakres grubości blach ze stali stopowej:

• walcowane na gorąco od 4 do 50 mm w krokach co 0,5; jeden; 2; 3 mm;
• walcowane na zimno od 4 do 5 mm w odstępach 0,2 i 0,3 mm.

Rozmiary blach ze stali nierdzewnej

Zakres wymiarowy i dopuszczalne odchyłki graniczne dla blach ze stali nierdzewnej ustalane są w zależności od grubości blachy (blacha lub blacha cienka) oraz metody produkcji (stal gorącowalcowana lub zimnowalcowana).

Zakres rozmiarów walcowanej na gorąco stali nierdzewnej jest regulowany przez GOCT 19903 (dla grubości określonych przez GOCT 7350-77 dla grubej blachy i GOCT 5582-75 dla cienkiej blachy stalowej).

Rozmiary blach ze stali nierdzewnej
blacha gorącowalcowana
stal wg GOCT 19903

Grubość blachy, mm	Zakres długości arkusza przy szerokości od 600 do 2000 (w mm)
	600 650 670	700	710	750- 950	1000- 1420	1500	1600, 1700	1800	1900	2000
4,0; 4,5; 5,0; 5,5	2000	2000 6000	1420- 6000	2000 6000	2000 6000	2000 6000	2000 6000	2000 6000	-	-
6; 6,5; 7; 7,5	-	2000-7000							2000- 7000	2000- 7000
8; 8,5; 9; 9,5; 10; 10,5	Zakres długości arkusza przy szerokości od 700 do 2500 (w mm)
	700 710	750- 1000	1000 1300	1400	1420	1500	1600 2200	2300	2400	2500
	2000 8000	2000 8000	2000 8000	2000 8000	2000 8000	2000 12000	3000 12000	3000 12000	4000 12000	4000 12000
11; 11,5; 12; 12,5	Zakres długości arkusza przy szerokości od 1000 do 2500 (w mm)
	1000, 1100	1250; 1400; 1420		1500	1600, 1700, 1800		1900-2300		2400	2500
	2000- 6000	2000- 8000		2000- 12000	3000- 12000		3000- 10000		4000- 10000	4000- 9000
13 do 25,5 mm	Zakres długości arkusza przy szerokości od 1000 do 2800 (w mm)
	1000	1100	1250	1400	1420	1500	1600	1700	1800	1900-2800
	2500 6500	2500 6000	2500- 6500	2500- 6500	2500- 12000	3000- 12000	3000- 11000	3200- 11000	3200- 10000	3200- 10000
26; 27; 28; 29; 30; 31; 32; 34; 36; 38; 40	Zakres długości arkusza przy szerokości od 1250 do 3600 (w mm)
	1250 1400 1420	1500 1600		1700- 2300	2400 2500	2600 2900	3000	3200	3400	3600
	2500- 12000	3000- 12000		3200- 12000	3200- 11000	3200- 10000	3000- 9500	3200- 9500	3400- 9500	3600 9500
42, 45, 48, 50	Zakres długości arkusza o szerokości od 12500 do 3600 (w mm)
	1250 1400	1420		1500, 1600	1700- 2400	2500- 3000	3200	3400	3600	3800
	2500- 9000	3000- 9000		3000- 9000	3500- 9000	3200- 9000	3200- 9000	3400- 8500	3600- 8000	3600- 7000

Rozmiary blach ze stali nierdzewnej
cienka blacha walcowana na gorąco
stal wg GOST 19903

Grubość pościel, mm	Zakres długości arkusza przy szerokości 600-1500 (w mm)
	600	650	670	700	710	750	800	850	900	950	1000	1100-1500
1,5; 1,6; 1,8	1420-2000					1500 6000	1600 6000	1800- 6000	1500 6000	2000 6000	1500 6000	2000- 6000
2,00; 2,2	1420-2000					1500 6000	1600 6000	2000- 6000	1800- 6000	2000 6000	2000 6000	2000- 6000
2,5; 2,8	2000			2000 6000	1420 6000	1400-6000		2000-6000
3,0-3,9	Zakres długości arkusza przy szerokości 600-1800 (w mm)
	600, 650, 670			700			710		750, 800		800-1800
	2000			2000-6000			1420-6000		1600-6000		2000-6000

Zakres wymiarowy stali nierdzewnej walcowanej na zimno, jak również walcowanej na gorąco, zależy od standardowych grubości i metody produkcji: zakres grubości jest regulowany przez GOCT 5582-75 (dla blach cienkich) i GOCT 7350-77 (dla blach grubych ) oraz standardowe wymiary długości i szerokości blachy w zależności od grubości montuje się GOCT 19904. Ponadto zakres rozmiarów stal walcowana na zimno znacznie gorszy od asortymentu walcowanego na gorąco:

• w przypadku wyrobów walcowanych z cienkiej blachy szerokość arkusza ustala się w zakresie od 500 do 1800 mm, długość od 1000 do 6000 mm;
• do grubych wyrobów walcowanych, szerokość arkusza od 1250 do 2350 mm, długość od 2000 do 4750 mm.

Waga blachy ze stali nierdzewnej

Ciężar arkusza o dowolnym rozmiarze ze stali nierdzewnej określonego gatunku oblicza się według wzoru:

M = ρ×a×l×h, gdzie:

• M - pożądana waga, kg;
• ρ - ciężar właściwy stali nierdzewnej, g / cm³, wartość tabelaryczna;
• a - szerokość arkusza w metrach (m);
• l - długość arkusza w metrach (m);
• h - grubość blachy w milimetrach (mm).

Na przykład blacha walcowana na gorąco ze stali gatunku 08X18H10T (ρ = 7,90 g/cm³) o szerokości 1420 mm, długości 6000 mm i grubości 4 mm waży:

M = ρ × a × l × h = 7,90 × 1,42 × 6 × 4 = 269,232 kg

Wartości referencyjne
udostępnij dla niektórych
gatunki stali stopowych

Stal nierdzewna to stal stopowa odporna na korozję w agresywnych środowiskach i atmosferach. Ten rodzaj stali dzieli się na trzy grupy: odporna na korozję, żaroodporna i żaroodporna. Grupy te są specjalnie podzielone, aby rozwiązać określone problemy.

Dzięki temu stale odporne na korozję znajdują zastosowanie tam, gdzie wymagana jest wysoka odporność materiałów na korozję, zarówno w warunkach domowych, jak i w pracach przemysłowych. Stale żaroodporne znajdują zastosowanie w sytuacjach, w których wymagana jest dobra odporność materiału na korozję w wysokich temperaturach, np. in Rośliny chemiczne. Stale żaroodporne - gdzie wymagana jest duża wytrzymałość mechaniczna w wysokich temperaturach.

Podczas pracy ze stalą nierdzewną niezwykle ważna jest znajomość wskaźnika jakości. Aby pomóc określić ten parametr, pomoże taka cecha, jak ciężar właściwy stali nierdzewnej.

Tabela ciężaru właściwego stali nierdzewnej

Poniżej znajduje się tabela wartości, która pomoże Ci wykonać wszystkie niezbędne obliczenia podczas pracy ze stalą nierdzewną, w tym wagę stali nierdzewnej.

Obliczenia ciężaru właściwego

Aby przeprowadzić wszystkie niezbędne obliczenia, konieczne jest określenie samej koncepcji tej cechy. Tak więc ciężar właściwy to stosunek masy do objętości pożądanego materiału lub substancji. Obliczenia wykonuje się według wzoru: y=p*g, gdzie y to ciężar właściwy, p to gęstość, g to przyspieszenie ziemskie, które w normalnych przypadkach jest stałe i wynosi 9,81 m/s*s. Wynik mierzony jest w niutonach podzielonych przez metr sześcienny (N/m3). Aby przekonwertować do układu SI, wynik mnoży się przez 0,102.

Gęstość to wartość masy wymagany materiał lub substancję mierzoną w kilogramach, która jest umieszczona w metr sześcienny. To bardzo niejednoznaczna wartość, która zależy od wielu czynników. Na przykład temperatury. Tak więc gęstość stali nierdzewnej wynosi 7950 kg/m3.

Gęstość stali nierdzewnej, a także innych metali, a także materiałów i substancji, jest cechą, o której istnieniu wielu nawet nie podejrzewa, dawno zapomniawszy o prawie wszystkim, co było badane na lekcjach fizyki w szkole. Tymczasem każdy, kto musi znać dokładną wagę walcowanego metalu ze stopów wysokostopowych, nie może obejść się bez tego parametru.

1

Gęstość (P) to wielkość fizyczna określana dla jednorodnego materiału lub substancji na podstawie ich masy (w g, kg lub t) na jednostkę objętości (1 mm 3, 1 cm 3 lub 1 m 3). Oznacza to, że oblicza się ją, dzieląc masę przez objętość, w której jest zawarta. W rezultacie uzyskuje się pewną wartość, która dla każdego materiału i substancji ma swoją wartość, która zmienia się w zależności od temperatury. Gęstość jest również nazywana ciężarem właściwym. Używając tego terminu, łatwiej zrozumieć istotę tej cechy. Oznacza to, że jest to masa, jaką posiada jednostka objętości materiału lub substancji.

Ciężar właściwy stali nierdzewnej

Aby obliczyć teoretyczną (obliczoną nominalną) wagę 1 metra bieżącego lub kwadratowego dowolnego produktu metalowego, stosuje się tę wielkość fizyczną - oczywiście gęstość dla odpowiedniego metalu. A we wszystkich GOST asortymentu, w którym podano główne cechy wyrobów walcowanych, po tabelach zawierających teoretyczne masy 1 metra liniowego lub kwadratowego produktów o różnych rozmiarach należy wskazać, która wartość gęstości została przyjęta w obliczenie. Dlaczego i kiedy musisz się dowiedzieć, każdy, kto tego potrzebuje, wie. Ten parametr służy do obliczania całkowitej masy jednego produktu lub całej partii według ich całkowitej długości lub powierzchni. Ale dlaczego i kiedy trzeba znać gęstość stali, w szczególności stali nierdzewnej?

Faktem jest, że dla wszystkich rodzajów wyrobów metalowych teoretyczna masa 1 metra, podana w GOST i książkach referencyjnych, została obliczona przy użyciu jednej lub drugiej średniej wartości gęstości. W przypadku stali walcowanej najczęstszym wskazaniem jest 7850 kg/m 3 lub 7,85 g/cm 3, czyli to samo. Rzeczywiste P stali, w zależności od stopu użytego do produkcji produktu, może wahać się od 7600 do 8800 kg / m3.

W razie potrzeby łatwo jest obliczyć, jaki będzie błąd w przypadku (lub produktu innego rodzaju stali walcowanej) wykonanego nie ze stali węglowej lub innej o gęstości 7850 kg / m3, ale z innej, cięższej ( np. stal 12X18H10T) lub lekki stop. W przypadku niewielkich ilości produktów walcowanych, gdy nie jest wymagane dokładne określenie masy, różnica nie będzie znacząca. Oznacza to, że uzasadnione będzie przybliżone obliczenie całkowitej masy wyrobów metalowych na podstawie danych tabelarycznych z GOST na wadze jego 1 metra. Ponadto podczas wysyłki z reguły dokonuje się ważenia w celu ustalenia rzeczywistej wagi produktów dla poprawności wzajemnych rozliczeń między dostawcą a nabywcą.

Często jednak konieczne jest poznanie dokładnej, choć teoretycznej, wagi nawet na etapie składania zamówienia na dostawę wyrobów walcowanych, a do obliczeń projektowych i projektowych jest to warunek wstępny. W takich przypadkach określa się gęstość stopu, z którego wykonany jest wyrób metalowy, a następnie na podstawie tych danych dokonuje się korekty masy 1 metra pobranej z GOST. I dopiero wtedy obliczyć całkowitą wagę walcowanych produktów. Sposób regulacji ciężaru 1 metra omówiono poniżej.

2

Po co obliczać gęstość walcowanego metalu? Najprawdopodobniej nigdy nie będzie potrzebne. Mogą jednak zaistnieć okoliczności, w których obliczenie gęstości może być jedyną szybko dostępną metodą, która pozwala w przybliżeniu określić, do której grupy stopów (gatunków stali) należy metal, z którego wykonany jest nieoznaczony produkt będący przedmiotem zainteresowania. Zgodnie z powyższą definicją gęstości jej obliczenie dla stopu jednego lub drugiego produktu walcowanego jest dość proste. Musisz podzielić jego masę przez jego objętość. Pierwsza wartość jest określana przez ważenie, a druga jest obliczana po zmierzeniu wszystkich wymaganych wymiarów produktu.

Jeden sposób na obliczenie gęstości stali

Bardzo łatwo jest również skorygować teoretyczną masę 1 metra walcowanego metalu zaczerpniętą z tabel GOST lub podręczników. Konieczne jest podzielenie go przez gęstość, która jest wskazana w stosowanej normie lub instrukcji referencyjnej, zwykle przed lub za tabelami z rozmiarami produktów. Z reguły jest tam napisane, że gęstość metalu jest równa takiej a takiej wartości. Następnie mnożymy otrzymaną wartość przez rzeczywiste P stopu, z którego wykonany jest interesujący nas produkt.

Ponadto do korekty można wykorzystać przelicznik uzyskany przez podzielenie gęstości rzeczywistej przez współczynnik użyty do obliczenia teoretycznej masy 1 metra.

Jest podany w wielu GOST i podręcznikach dla niektórych gatunków stopów. W takim przypadku wystarczy pomnożyć przez ten współczynnik masę teoretyczną pobraną z wzorca. Należy jednak pamiętać, że taka korekta będzie mniej dokładna niż przy użyciu poprzedniej metody, ponieważ współczynniki są przybliżone ze względu na zaokrąglenie do części setnych.

3

Gęstość stali 12X18H10T i niektórych innych najpopularniejszych stopów nierdzewnych podana jest w poniższych tabelach. W ostatniej kolumnie tabel przybliżony współczynnik gęstości wynosi 7850 kg/m 3 (7,85 g/cm 3).

Blachy ze stali nierdzewnej

Tabela 1. Gęstość krajowych gatunków stali nierdzewnej

Gatunek stali nierdzewnej	Gęstość P, kg/m3 (g/cm3,kg/dm3)	Współczynnik K, równy P/7850 (ρ /7,85)
08Х22Н6Т
08Х13
04Х18Н10
08Х18Н12Т
06HN28MDT
10X17H13M2T
08Х17Н15М3Т

Tabela 2. Gęstość niektórych gatunków stali nierdzewnej według normy AISI

Stosowanie stali nierdzewnej jest dziś bardzo powszechne w wielu gałęziach przemysłu. Wśród nich są konstrukcje budynków zarówno przemysłowych, jak i mieszkalnych. Przemysł samochodowy, lotniczy i stoczniowy również nie może obejść się bez użycia tego metalu. Cena sprzedawanych blach i rur jest zawsze podawana za kilogram.

Podczas prowadzenia Roboty budowlane konieczne jest obliczenie masy nie tylko w celu uzyskania wymaganej ilości materiału, ale także w celu ustalenia, jakie będzie obciążenie podpory.

Ciężar właściwy stali nierdzewnej jest główną cechą metalu, która pozwala na wykonanie niezbędnych obliczeń. Znając ten parametr, możesz użyć specjalnych kalkulatorów i programów do określenia masy materiału. Gęstość właściwa stali wynosi od 7700 do 7900 kg/m3.

Obliczamy masę rury

• długość;
• średnica;
• grubość;
• środek ciężkości.

Korzystając z tabel, możesz wybrać wymagany stosunek długości i średnicy rury. Możesz obliczyć masę produktu, mnożąc jego objętość przez gęstość. W związku z tym, aby obliczyć objętość, należy pomnożyć wartość równą grubości ściany przez powierzchnię. W tym przypadku obszar definiuje się jako iloczyn liczby „pi”, długości rury i jej średnicy.

Na przykład, jeśli chcesz określić, ile waży rura stalowa 12x18n10t, której długość wynosi 10 m, średnica 10 cm, a grubość ścianki 1 mm, procedura obliczeniowa będzie następująca:

• wartość ciężaru właściwego 7900 mnoży się przez średnicę: 7900*0,1=790;
• pomnóż przez długość i grubość ściany: 790*10*0,001=7,9;
• pomnóż przez stałą wartość „pi”: 7,9 * 3,14 \u003d 24,81 (kg).

Jednak te obliczenia mogą nie być bardzo dokładne. Jest to określone przez okrągłą powierzchnię rury.

Możesz również użyć innego wzoru, jest to bardziej uproszczona wersja i służy do obliczania metra bieżącego produktu.

Aby określić masę, musisz odjąć od wartości określającej średnicę produktu, grubość ścianki. Pole, którego uzyskana wartość jest mnożona przez grubość ścianki i przez wartość 0,025. Ogólnie formuła ma następującą postać:

1 p. m. \u003d (D-T) * T * 0,025

Wtedy metr bieżący tej samej rury będzie ważył 2,475 kg. Choć różnica w uzyskanych liczbach jest znikoma, należy zakupić nieco więcej materiału niż obliczono, biorąc pod uwagę koszt cięcia i obróbki.

materiał arkuszowy

Należy również zauważyć, że stal nierdzewna jest duża grupa marki tego metalu. Najpopularniejsze marki to: 12x18H10T, 08x18H10, a także 12x18n12T. Popularne są również zagraniczne analogi, w tym Aisi 321, Aisi 304 i Aisi 430. Wszystkie te gatunki charakteryzują się wysokim stopniem odporności na korozję, łatwością obróbki i wysoką wytrzymałością.

Materiałem może być blacha cienka lub blacha gruba w zależności od rodzaju wyrobów walcowanych. Arkusze cienkie to produkty o grubości 0,5-5 mm. W przypadku grubych arkuszy ta liczba wynosi 5-50 mm.

Najczęściej spotykane rozmiary arkuszy to 1000x2000 mm, 1250x2500 mm, 1500x3000 mm. Ciężar blachy ze stali nierdzewnej jest nieco łatwiejszy do obliczenia niż masa rury.

Aby obliczyć wagę blachy ze stali nierdzewnej, pomnóż wartość wysokości, grubości i szerokości. Ogólnie wymaganą ilość materiału można obliczyć, mnożąc masę jednego arkusza przez wymaganą liczbę arkuszy.

Np. waga stali nierdzewnej 12x18n10t dla arkusza o wymiarach 0,5x1000x2000 mm wyniesie około 8 kg. Arkusz tego samego rozmiaru, ale o grubości 1 mm, będzie ważył już 16 kg.

Aby określić masę arkuszy, możesz skorzystać ze specjalnych tabel teoretycznych lub kalkulatora.

Balustrady i ogrodzenia

Stal nierdzewna ze względu na swoje właściwości i atrakcyjność wygląd bardzo często używany do tworzenia balustrad schodowych i balustrad. Często produkty z tego metalu są wykorzystywane przez projektantów i architektów jako elementy dekoracyjne. Podczas transportu produktów konieczna jest znajomość ciężaru konstrukcji w celu obliczenia oczekiwanego obciążenia podstawy balustrady. Znając powyższe wzory, proces obliczeniowy jest znacznie uproszczony.

Na przykład średnia waga balustrady lub balustrady schodowej wynosiłaby około 5-6 kg. Jeśli przyjmie się, że w konstrukcji ogrodzenia znajduje się tafla szkła, masa przekroczy 20 kg. Planując transport części, należy wziąć pod uwagę nie tylko ich wagę, ale także długość produktów. Na zdjęciu widać przykłady zastosowania tego metalu.