При покупке металлопроката перед потребителем встает вопрос расчета объема и веса металла, что необходимо для решения различных задач: расчета строительных конструкций, правильного выбора транспорта и т.д. Для определения веса металлопроката существует специальная таблица весов металлопроката. Необходимость разработки такой таблицы была обусловлена большим разнообразием прокатных изделий.
Таблица весов металлопроката – очень ценный вспомогательный инструмент. С ее помощью можно просто и легко определить вес погонного метра любого прокатного изделия из любого материала, поскольку сегодня существует достаточно большое количество марок стали, удельный вес которых зависит от их химического состава.
Фирмы-производители и торговые компании, специализирующиеся на выпуске и реализации металлопроката, зачастую указывают в своих прайсах цену за один килограмм прокатных изделий. Покупателю же важно знать, какого размера изделия того или иного веса. Для таких расчетов существуют специальные формулы. Для того, чтобы каждый раз не заниматься сложными подсчетами, и составлена таблица весов металлопроката. Чтобы определиться с необходимыми параметрами, нужно найти необходимый размер в соответствующем поле таблицы. Цифра, указанная в графе напротив размера, и является искомым весом погонного метра соответствующего прокатного изделия. Если заказчика, например, интересует круглый прокат, то в таблице дается размер диаметра. Эти переводные таблицы удобны и для производителей, и для покупателей.
В таблицах указывается теоретический вес металлопроката, то есть вес одного погонного метра металлопроката в соответствии с ГОСТом. В ГОСТе на прокат приводятся предельно допустимые отклонения теоретического веса от фактического квадратного или погонного метра профиля металлопроката. Фактический вес может отличаться от теоретического на 0,2-3 % в ту или иную сторону. Как показывает практика, вес погонного метра круга, арматуры, трубного или фасонного металлопроката или вес одного квадратного метра плоского или листового металлопроката у разных производителей отклоняется в меньшую или большую сторону. Это приходится учитывать при расчётах веса металлопроката любого профиля. Эти данные дают возможность рассчитывать вес прокатных изделий по его линейным размерам. Или наоборот, размеры металлопрокатных изделий можно определить по их весу.
Удельный вес металла. Таблица плотности металлов и сплавов
Все металлы обладают определенными физико-механическими свойствами, которые, собственно говоря, и определяют их удельный вес. Чтобы определить, насколько тот или иной сплав черной или нержавеющий стали подходит для производства рассчитывается удельный вес металлопроката. Все металлические изделия, имеющие одинаковый объем, но произведенные из различных металлов, к примеру, из железа, латуни или алюминия, имеют различную массу, которая находится в прямой зависимости от его объема. Иными словами, отношение объема сплава к его массе - удельная плотность (кг/м3), является постоянной величиной, которая будет характерной для данного вещества. Плотность сплава рассчитывается по специальной формуле и имеет прямое отношение к расчету удельного веса металла.
Удельным весом металла называется отношение веса однородного тела из этого вещества к объему металла, т.е. это плотность, в справочниках измеряется в кг/м3 или г/см3. Отсюда можно вычислить формулу как узнать вес металла. Чтобы это найти нужно умножить справочное значение плотности на объем.
В таблице даны плотности металлов цветных и черного железа. Таблица разделена на группы металлов и сплавов, где под каждым наименованием обозначена марка по ГОСТ и соответствующая ей плотность в г/см3 в зависимости от температуры плавления. Для определения физического значения удельной плотности в кг/м3 нужно табличную величину в г/см3 умножить на 1000. Например, так можно узнать какова плотность железа - 7850 кг/м3.
Наиболее типичным черным металлом является железо. Значение плотности - 7,85 г/см3 можно считать удельным весом черного металла на основе железа. К черным металлам в таблице относятся железо, марганец, титан, никель, хром, ваннадий, вольфрам, молибден, и черные сплавы на их основе, например, нержавеющие стали (плотность 7,7-8,0 г/см3), черные стали (плотность 7,85 г/см3) в основном используют производители металлоконструкций в Украине, чугун (плотность 7,0-7,3 г/см3). Остальные металлы считаются цветными, а также сплавы на их основе. К цветным металлам в таблице относятся следующие виды:
Удельный вес металлов определяют чаще всего в лабораторных условиях, но в чистом виде они весьма редко применяются в строительстве. Значительно чаще находится применение сплавам цветных металлов и сплавам черных металлов, которые по удельному весу подразделяют на легкие и тяжелые.
Легкие сплавы активно используются современной промышленностью, из-за их высокой прочности и хороших высокотемпературных механических свойств. Основными металлами подобных сплавов выступают титан, алюминий, магний и бериллий. Но сплавы, созданные на основе магния и алюминия, не могут использоваться в агрессивных средах и в условиях высокой температуры.
В основе тяжелых сплавов лежит медь, олово, цинк, свинец. Среди тяжелых сплавов во многих сферах промышленности применяют бронзу (сплав меди с алюминием, сплав меди с оловом, марганцем или железом) и латунь (сплав цинка и меди). Из этих марок сплавов производятся архитектурные детали и санитарно-техническая арматура.
Ниже в справочной таблице приведены основные качественные характеристики и удельный вес наиболее распространенных сплавов металлов. В перечне представлены данные по плотности основных сплавов металлов при температуре среды 20°C.
Список сплавов металлов
Плотность сплавов (кг/м3)
Адмиралтейская латунь - Admiralty Brass (30% цинка, и 1% олова)
Светлый антифрикционный сплав для заливки подшипников = штейн с содержанием 72-78% Cu - White metal
7100
Свинцовые бронзы, Bronze - lead
7700 - 8700
Углеродистая сталь - Steel
7850
Хастелой - Hastelloy
9245
Чугуны - Cast iron
6800 - 7800
Электрум (сплав золота с серебром, 20% Au) - Electrum
8400 - 8900
Представленная в таблице плотность металлов и сплавов поможет вам посчитать вес изделия. Методика вычисления массы детали заключается в вычислении ее объема, который затем умножается на плотность материала, из которого она изготовлена. Плотность — это масса одного кубического сантиметра или кубического метра металла или сплава. Рассчитанные на калькуляторе по формулам значения массы могут отличаться от реальных на несколько процентов. Это не потому, что формулы не точные, а потому, что в жизни всё чуть сложнее, чем в математике: прямые углы — не совсем прямые, круг и сфера — не идеальные, деформация заготовки при гибке, чеканке и выколотке приводит к неравномерности ее толщины, и можно перечислить еще кучу отклонений от идеала. Последний удар по нашему стремлению к точности наносят шлифовка и полировка, которые приводят к плохо предсказуемым потерям массы изделия. Поэтому к полученным значениям следует относиться как к ориентировочным.