Lavori nel settore della metallurgia? Allora saprai tutto sull'acciaio. Ma sai come calcolare la densità di questo materiale? La conoscenza della densità è importante perché influisce sulle prestazioni dei materiali. Prima di prendere la calcolatrice sono necessari alcuni parametri in più. In questo articolo scoprirai quali sono i parametri da tenere a mente.
Lavori nel settore della metallurgia? Allora saprai tutto sull’acciaio. Ma sai come calcolare la densità di questo materiale? La conoscenza della densità è importante perché influisce sulle prestazioni dei materiali. Prima di prendere la calcolatrice sono necessari alcuni parametri in più. In questo articolo scoprirai quali sono i parametri da tenere a mente.
Come calcolare la densità dell’acciaio
La densità dell’acciaio, ovvero la massa specifica, si riferisce alla sua massa per unità di volume. È un valore costante, indipendentemente dalle quantità trattate.
Nel sistema di misura europeo, la densità è espressa in chilogrammi per metro cubo (kg/m³), chilogrammi per decimetro cubo (kg/dm³) o grammi per centimetro cubo (g/cm³). Nel sistema americano, invece, il valore è espresso in libbre per piede cubo (lb/ft³) o once per pollice cubo (oz/in³).
Indipendentemente dal sistema di misurazione, per calcolare la densità è necessario conoscere il volume di un determinato oggetto. Per le forme regolari, è sufficiente moltiplicare la lunghezza, l’altezza e la larghezza. Tuttavia, se l’oggetto in acciaio è irregolare, è necessario utilizzare il metodo offset.
Con questo metodo si immerge l’oggetto in un contenitore pieno d’acqua. Il contenitore deve essere dotato di una scala graduata che consenta di determinare la quantità esatta di acqua. Dopo aver immerso l’oggetto, controllare quanto liquido è salito. Quindi sottrai la quantità d’acqua iniziale. In questo modo si determina il volume dell’oggetto in acciaio. Ora per calcolare la densità dell’acciaio sarà sufficiente dividere il peso dell’oggetto per il valore ottenuto.
Peso delle barre di acciaio e delle barre di rinforzo
A volte è difficile o addirittura impossibile determinare il peso di un oggetto. Questo vale, ad esempio, per le barre e i rinforzi realizzati con esse. A tal fine, è necessario conoscere la composizione del materiale.
Il fattore decisivo è il contenuto di carbonio nella lega. Per l’acciaio, è compreso tra lo 0,002% e il 2,14% del peso totale. A causa di questa differenza, sul mercato si trovano diversi tipi di acciaio. La base è sempre costituita da ferro e carbonio, mentre l’acciaio spesso contiene anche cromo, nichel, manganese e altri elementi.
A differenza del ferro puro, una lega di ferro e carbonio non subisce reazioni eutettiche. Per essere più precisi: minore è la percentuale di carbonio nella lega, più debole e morbido è l’acciaio e quindi più suscettibile ai danni meccanici. Ciò significa che le proprietà dell’acciaio hanno un effetto diretto sul suo peso.
Come si calcola il peso delle barre di acciaio? Utilizza questa formula matematica: Peso = (d²/162) x lunghezza. In questo caso, “d” indica il diametro dell’asta. Prendiamo come esempio un’asta con una lunghezza di 10 metri e un diametro (d) di 12 mm. Dopo aver sostituito i valori nella formula, otteniamo l’equazione peso =(122 /162) x 10. Ora sappiamo che il peso dell’asta è di circa 8,9 kg.
Come calcolare il peso di una lamiera
Una volta calcolato il peso dell’acciaio, sarà più facile lavorare con una lamiera, ad esempio. Per calcolare questo valore, ti servono il volume e la densità dell’oggetto. Come calcolare il peso di una lamiera con una volta ottenuti questi valori?
Utilizza la seguente formula: Peso = densità x volume. Se la lamiera ha le dimensioni di 1 x 0,5 x 0,3 m, utilizziamo i valori per calcolare il volume e il risultato è 0,15m3. Moltiplica questo valore per la densità, che per l’acciaio è di 7850 kg/m 3. Si ottiene così un peso di 1177,5 kg per la lastra.
Densità dell’acciaio – tabella
È possibile calcolare la densità di materiali come l’acciaio al carbonio o altre leghe comuni utilizzando il principio sopra citato. In alternativa, è possibile utilizzare i valori medi forniti dai produttori europei di acciaio per determinare la densità. La densità è media a causa delle diverse composizioni e del tipo di lavorazione finale. Questi fattori non hanno un effetto diretto sulla densità dell’acciaio.
Di seguito è riportata una tabella con le più comuni leghe di acciaio e alluminio e le loro densità medie.
| Materiale | Densità kg/dm3 | Material | Densità kg/dm3 | Materiale | Densità kg/dm3 | Materiale | Densità kg/dm3 |
| 1.2201 (NC10) | 7,6 | 1.2842 (NMV) | 7,85 | Grafite >10 µm | 1,78 | Ampco® 18 CuAl10Fe3.5 | 7,95 |
| 1.2083 (4H13) | 7,65 | 1.2343 (WCL) | 7,85 | Grafite <5 µm | 1,88 | Messing 2.0550 CuZn40Al2 | 8,1 |
| 1.01.2316 | 7,65 | 1.2550 (NZ3) | 8 | Alluminio 5xxx | 2,66 | Ampco® 83 CuBe2 | 8,26 |
| 1.2379 (NC11LV) | 7,68 | 1.3207 (SK10V) | 8,2 | Alluminio 6xxx | 2,7 | Ampco® 940 Sn0,4Fe2,5Ni0,7 | 8,71 |
| 1.2714 (WNLV) | 7,8 | 1.3243 (SK5M) | 8,2 | Alluminio 7xxx | 2,82 | Bronzo 2.1030 CuSn8 | 8,8 |
| 1.01.2311 | 7,83 | 1.3343 (SW7M) | 8,2 | Alluminio 2xxx | 2,84 | M1E (99,9% Cu) | 8,94 |
| 1.7225 (40HM) | 7,85 | 1.01.3202 | 8,4 | Titanio | 4,87 | Bronzo 2.1192 CuSn8Pb15 | 9,1 |
| 1.2063 (NC6) | 7,85 | 1.3355 (SW18) | 8,7 | Ghisa | 7,2 | 15W-EDM 70%W 30%Cu | 14,25 |
Come si calcola la densità dell’acciaio? Con un po’ di matematica!
È possibile calcolare la densità dell’acciaio utilizzando un’equazione matematica. Moltiplica il peso per il volume di un determinato oggetto e voilà. Il risultato è espresso in kg/m³, ma esistono anche altre espressioni come kg/dm³ o g/cm³. Il sistema metrico americano utilizza le unità lb/ft³ o oz/in³. Oltre a calcolare da soli la densità dell’acciaio, è possibile utilizzare i valori medi assegnati a determinate leghe di acciaio.
La conoscenza della densità è utile per la lavorazione dell’acciaio. Da questo parametro dipendono, ad esempio, la durata e la suscettibilità ai danni meccanici. Anche il contenuto di carbonio è importante.
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