Визначення та характеристика щільності
Щільність - фізична величина, яка визначає співвідношення маси до об'єму. Подібним фізико-механічних показником характеризуються практично всі матеріали. Варто враховувати, що відповідний показник щільності алюмінію, міді і чавуну істотно відрізняються.
Розглядається фізико-механічне якість визначає:
- Деякі фізико-механічні властивості. У більшості випадків підвищення щільності пов'язано зі зменшенням зернистості структури. Чим менше відстань між окремими частинками, тим міцніша утворюється зв'язок між ними, підвищується твердість і знижується пластичність.
- Зі зменшенням відстані між частками збільшується їх кількість і вагу матеріалу. Тому при створенні автомобілів, літаків та іншої техніки вибирається матеріал, який володіє легкістю і достатню міцність. Наприклад, щільність алюмінію кг м3 становить близько 2 700, в той час як щільність металу кг м3 більше, ніж в два рази більше.
Існують спеціальні таблиці щільності металів, в яких вказується розглянутий показник для сталі і кольорових сплавів, а також чавуну.
Розповсюдження і застосування чавуну
Чавун став широко застосовуватися багато років назад. Це пов'язано з тим, що матеріал досить простий у виробництві і має досить привабливими експлуатаційними якостями. Виділяють такі різновиди цього матеріалу:
- Високоміцний: застосовується при виробництві виробів, які повинні мати підвищену міцність. Виходить подібна структура за рахунок додавання до складу домішки магнію. Відрізняється високою стійкістю до вигину і іншому впливу, не пов'язаного зі змінними навантаженнями.
- Ковкий чавун: має структуру, яка легко піддається куванні за рахунок високої пластичності. Процес виробництва передбачає виконання відпалу.
- Половинчастий: володіє неоднорідною структурою, яка багато в чому і визначає основні механічні властивості матеріалу.
Питома вага в чому залежить від застосовуваного методу виробництва, а також хімічного складу. На властивості чавуну впливають такі домішки:
- При додаванні до складу сірки знижується тугоплавкость і підвищується значення жидкотекучести.
- Фосфор дозволяє використовувати матеріал для виготовлення різних складних виробів. Варто враховувати, що за рахунок додавання до складу фосфору знижується міцність.
- Кремній знижує температуру плавлення і істотно покращує властивості лиття.
- Марганець здатний підвищити міцність і твердість, але несприятливо впливає на ливарні якості.
Розглядаючи чавун, варто приділити увагу такої інформації:
- Сірий чавун марки СЧ10 - найлегший з усіх вироблених: 6800 кг / м 3. З підвищенням марки також збільшується і питома маса.
- Ковка різновид цього металу має значенням 7000 кг / м 3.
- Високоміцний має значення 7200 км / м 3.
Щільність металів, як і інших матеріалів, розраховується по особливій формулі. Вона має пряме відношення до питомої ваги. Тому два цих показника досить часто порівнюють між собою.
Особливості застосовуваної таблиці
Для того щоб розрахувати вагу майбутнього виробу, яке буде отримано з чавуну, слід знати його розміри і показник щільності. Лінійні розміри визначаються для того, щоб розрахувати обсяг. Застосовується розрахунковий метод визначення ваги вироби в тому випадку, коли немає можливості провести його зважування.
Розглядаючи методичні таблиці, варто приділити увагу таким моментам:
- Всі метали розділені на кілька груп.
- Для кожного матеріалу вказується найменування, а також ГОСТ.
- Залежно від температури плавлення вказується значення щільності.
- Для визначення фізичного значення питомої щільності в кілограмах або інші зміни проводиться переклад одиниць зміни. Наприклад, якщо потрібно перевести грами в кілограми, то проводиться множення табличного значення на 1000.
Визначення питомої ваги часто робиться в спеціальних лабораторіях. Це значення рідко використовується при проведенні реальних розрахунків під час виготовлення виробів або будівництва споруд.