Msongamano wa chuma katika kg/m3. Vyuma vya kaboni na aloi

2025 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2025-01-24 13:26

Chuma ndicho nyenzo ya metali inayojulikana zaidi katika tasnia, kwa misingi ambayo miundo na zana zenye sifa zinazohitajika zinatengenezwa. Kulingana na madhumuni ya nyenzo hii, mali zake nyingi za kimwili, ikiwa ni pamoja na wiani, hubadilika. Katika makala haya, tutazingatia ni chuma gani kina wiani katika kg / m3.

Chuma ni nini, na ikoje?

Kabla ya kutoa meza juu ya msongamano wa chuma katika kg/m3, hebu tufahamiane na nyenzo yenyewe. Chuma katika madini ni aloi ya chuma na kaboni, maudhui ambayo hayazidi asilimia 2.1 ya atomiki. Ikiwa kuna kaboni zaidi, basi grafiti huanza kuunda katika mfumo, ambayo inaongoza kwa mabadiliko makali katika mali ya alloy. Hasa, ugumu wake na brittleness huongezeka, na plastiki hupungua. Ikiwa kuna zaidi ya 2.1% ya kaboni, basi aloi hiyo inaitwa chuma cha kutupwa.

Jambo kuu la kuelewa ni kwamba chuma ni aloi ya chuma yenye vipengele vingine vinavyofanya kazi kama uchafu. Ikiwa chuma inakuwa sehemu isiyo ya msingi,basi aloi hii si chuma.

Vyuma ni tofauti sana. Kwa hivyo, maudhui ya chini ya kaboni husababisha kuundwa kwa darasa la vifaa vya miundo. Maudhui yake ya juu huunda darasa la vyuma vya zana. Mbali na kaboni, kuna vifaa vinavyounganishwa na vipengele mbalimbali. Kwa mfano, kuongeza zaidi ya 13% ya chromium husababisha kuundwa kwa nyenzo zisizo na pua, na maudhui makubwa ya molybdenum na tungsten huunda darasa la vyuma vya kukata.

Ni nini huamua msongamano wa chuma?

Kuna idadi ya vipengele vinavyobainisha msongamano wa chuma katika kg/m3. Hizi ni pamoja na zifuatazo:

• wiani wa chuma yenyewe kwa kimiani fulani cha fuwele;
• wingi na aina ya uchafu;
• uwepo wa awamu.

Kati ya mambo haya, ya kwanza ni muhimu zaidi, kwa kuwa ni chuma ambayo ni msingi wa aloi zinazozingatiwa. Kama inavyojulikana, inaweza kuwepo katika kimiani mbili za fuwele: bcc (mchemraba unaozingatia mwili) na fcc (mjazo unaozingatia uso).

Aina ya kwanza ya kimiani huunda kinachojulikana kama vyuma vya ferritic, ya pili - austenitic. Mwamba wa fcc umefungwa kwa karibu, huku kimiani cha bcc kikiwa na atomi zilizolegea zaidi. Walakini, msongamano wa vyuma vya feri kwa ujumla ni wa juu zaidi kuliko ule wa austenitic. Sababu ya hii ni rahisi, ukweli ni kwamba fcc ni muundo thabiti tu kwa joto la juu kwa chuma safi, na metali zote hupanua sana wakati joto. Mwisho husababisha kupungua kwa msongamano.

Vyuma vya kaboni

Uzito wa chuma cha kaboni ni nini? Kwa ujumla, tunaweza kusema kuwa ni chini kidogo kuliko msongamano wa chuma safi cha BCC (7874 kg/m3). Kupungua huku kidogo kunatokana na ukweli kwamba kaboni kwenye kimiani ya bcc inachukua pores ya octahedral. Msongamano wa kaboni yenyewe katika miundo ya almasi na grafiti ni ndogo sana, hivyo kuongeza yake kwa chuma hupunguza wiani wake wa wastani. Kwa kuwa atomi za kaboni huchukua pores kubwa za octahedral, huongeza kidogo paramu ya wastani ya kimiani, ambayo huathiri kupungua kidogo kwa parameta inayozingatiwa. Ifuatayo ni jedwali la uzito wa chuma katika kilo / m3, kulingana na daraja na halijoto.

Vyuma vya aloi

Kama ilivyotajwa, hizi ni pamoja na aloi zozote za chuma ambazo, pamoja na kaboni, zina vipengele vingine, kama vile chromium, nikeli, tungsten, vanadium, na kadhalika. Kwa hivyo, msongamano wa chuma cha pua 12X18H9, iliyo na, pamoja na chromium, nikeli, kwenye joto la kawaida ni 7900 kg/m3, ambayo ni ya juu zaidi kuliko ile ya chuma safi ya BCC. Ikiwa hakuna nikeli katika "chuma cha pua", basi msongamano wake utakuwa chini kuliko ule wa chuma safi, kwa kuwa atomi ya chromium ni nyepesi kuliko chuma.

Zilizozina zaidi ni vyuma vya kasi ya juu. Zina kiasi kikubwa cha metali nzito kama vile molybdenum na tungsten. Msongamano wao unaweza kufikia kilo 8800/m3.