Gęstość stali, aluminium, miedzi i nierdzewki — tabela
Gęstość stali wynosi 7850 kg/m³ (7,85 g/cm³): metr sześcienny stali waży 7,85 t, a blacha o grubości 1 mm — 7,85 kg/m². Stal nierdzewna 304 ma 7900 kg/m³, 316 — 8000, aluminium 2700, miedź 8960, mosiądz 8500, żeliwo 7200, tytan 4510. Niżej każdy metal w kg/m³, g/cm³ (ta sama liczba co w kg/dm³), w kilogramach na metr kwadratowy blachy 1 mm, w kN/m³ i lb/in³; gatunki nierdzewne, stopy aluminium i miedzi w osobnych tabelach. To te same liczby, według których liczą kalkulatory masy w serwisie.
Krótka odpowiedź
Masa = objętość × gęstość. Blacha 1 mm waży tyle kilogramów na metr kwadratowy, ile wynosi gęstość w g/cm³: stal 7,85 kg/m², aluminium 2,70, nierdzewka 304 7,90. Dlatego arkusz 2000×1000×3 mm ze stali waży 47,1 kg, a z aluminium 16,2 kg. Ciężar właściwy to inna wielkość: dla stali 77,0 kN/m³ — więcej w części gęstość a ciężar właściwy.
Gęstość metali: tabela zbiorcza
Kolumny powtarzają jedną liczbę w różnych jednostkach. g/cm³, kg/dm³ i t/m³ są liczbowo równe, więc stal ma we wszystkich trzech 7,85; w kg/m³ liczba jest tysiąc razy większa. Masa 1 m² blachy o grubości 1 mm w kilogramach to znów ta sama liczba — dlatego kolumna blachy pokrywa się z kolumną g/cm³. kN/m³ to ciężar właściwy ρ·g (g = 9,81 m/s²), czyli obciążenie od metra sześciennego metalu.
| Metal | Gatunek, norma | kg/m³ | g/cm³ = kg/dm³ | Blacha 1 mm, kg/m² | kN/m³ | lb/in³ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Stal węglowa | S235–S355, EN 1993-1-1 | 7850 | 7,85 | 7,85 | 77,0 | 0,284 |
| Nierdzewna 304 | 1.4301, 1.4307, 1.4541 | 7900 | 7,90 | 7,90 | 77,5 | 0,285 |
| Nierdzewna 316 | 1.4401, 1.4404, 1.4571 | 8000 | 8,00 | 8,00 | 78,5 | 0,289 |
| Nierdzewna 430 (ferrytyczna) | 1.4016 | 7700 | 7,70 | 7,70 | 75,5 | 0,278 |
| Żeliwo | żeliwo szare | 7200 | 7,20 | 7,20 | 70,6 | 0,260 |
| Aluminium | 1050A, 6060, 6082 | 2700 | 2,70 | 2,70 | 26,5 | 0,098 |
| Miedź | miedź czysta | 8960 | 8,96 | 8,96 | 87,9 | 0,324 |
| Mosiądz | wartość kalkulatora | 8500 | 8,50 | 8,50 | 83,4 | 0,307 |
| Brąz cynowy | CuSn8 (CW453K) | 8800 | 8,80 | 8,80 | 86,3 | 0,318 |
| Tytan | Grade 2 | 4510 | 4,51 | 4,51 | 44,2 | 0,163 |
| Cynk | tytan-cynk, EN 988 | 7200 | 7,20 | 7,20 | 70,6 | 0,260 |
| Ołów | blacha ołowiana, EN 12588 | 11 340 | 11,34 | 11,34 | 111,2 | 0,410 |
Kalkulatory serwisu biorą wartości dla stali węglowej (7,85), nierdzewki według gatunku (7,90 i 8,00), aluminium (2,70), miedzi (8,96), mosiądzu (8,50), tytanu (4,51) i żeliwa (7,20). Stal 7850 kg/m³ to wartość obliczeniowa EN 1993-1-1. Brązu, cynku i ołowiu nie ma w żadnym kalkulatorze, więc podajemy źródła: CuSn8 8,80 — z tabeli EN 12167 i kart producentów (8,79–8,8); tytan-cynk 7,20 — z danych producenta blachy EN 988; ołów 11,34 — z tabeli kodów blachy EN 12588, gdzie kod 4 to 1,80 mm i 20,41 kg/m².
Gęstość stali nierdzewnej według gatunku (EN 10088-1)
Rodzina 304 (1.4301, 1.4307, 1.4541) ma 7,90 g/cm³, molibdenowe 316, 316L i 316Ti — 8,00, ferrytyczna 430 — 7,70, duplex 2205 — 7,80. Wartości pochodzą z orientacyjnych właściwości fizycznych w EN 10088-1, sprawdzone w dwóch tabelach dostawców.
| Numer EN | AISI | Struktura | kg/m³ | g/cm³ = kg/dm³ | Blacha 1 mm, kg/m² | Do 304, % |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.4301 (X5CrNi18-10) | 304 | austenityczna | 7900 | 7,90 | 7,90 | 0 |
| 1.4307 (X2CrNi18-9) | 304L | austenityczna | 7900 | 7,90 | 7,90 | 0 |
| 1.4541 (X6CrNiTi18-10) | 321 | austenityczna | 7900 | 7,90 | 7,90 | 0 |
| 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2) | 316 | austenityczna | 8000 | 8,00 | 8,00 | +1,3 |
| 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2) | 316L | austenityczna | 8000 | 8,00 | 8,00 | +1,3 |
| 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2) | 316Ti | austenityczna | 8000 | 8,00 | 8,00 | +1,3 |
| 1.4016 (X6Cr17) | 430 | ferrytyczna | 7700 | 7,70 | 7,70 | −2,5 |
| 1.4462 (X2CrNiMoN22-5-3) | 2205 | duplex | 7800 | 7,80 | 7,80 | −1,3 |
Przyczyną są dodatki stopowe. Nikiel (8,9 g/cm³) i molibden (10,2) są cięższe od żelaza (7,87), chrom (7,2) jest lżejszy. Dlatego austenityczna 316 z 10–13 % Ni i 2–2,5 % Mo jest najcięższa, a ferrytyczna 430 z 16–18 % Cr i bez niklu — lżejsza od stali węglowej. W praktyce arkusz 316L waży o 1,3 % więcej niż taki sam arkusz 304 i o 1,9 % więcej niż stalowy. Kalkulator wagi stali nierdzewnej zmienia gęstość razem z gatunkiem.
Gęstość stopów aluminium
Czyste aluminium i popularne stopy profilowe 6060/6082 mają 2,70 g/cm³. Magnez obniża gęstość (5083, 5754), mangan, miedź i cynk ją podnoszą (3003, 7075). Oznaczenia według EN 573-3, gęstości to typowe wartości z kart stopów; dwie niezależne tabele różnią się najwyżej o 0,01 g/cm³.
| Stop | Typowe zastosowanie | kg/m³ | g/cm³ = kg/dm³ | Blacha 1 mm, kg/m² | Do 2,70, % |
|---|---|---|---|---|---|
| EN AW-1050A | Aluminium techniczne, blacha, wykładziny | 2700 | 2,70 | 2,70 | 0 |
| EN AW-3003 | Blacha tłoczona, wymienniki ciepła | 2730 | 2,73 | 2,73 | +1,1 |
| EN AW-5083 | Konstrukcje spawane, zbiorniki, kadłuby | 2660 | 2,66 | 2,66 | −1,5 |
| EN AW-5754 | Blacha konstrukcyjna, odporność na korozję | 2670 | 2,67 | 2,67 | −1,1 |
| EN AW-6060 | Profile wyciskane, konstrukcje lekkie | 2700 | 2,70 | 2,70 | 0 |
| EN AW-6082 | Profile i płyty konstrukcyjne, wyższa wytrzymałość | 2700 | 2,70 | 2,70 | 0 |
| EN AW-7075 | Lotnictwo, elementy obciążone, niespawalny | 2810 | 2,81 | 2,81 | +4,1 |
Wszystkie kalkulatory aluminium w serwisie liczą według 2,70. Arkusz 1500×3000×3 mm (13,5 dm³) wychodzi 36,5 kg; z 5083 ten sam arkusz waży 35,9 kg, z 7075 — 37,9 kg. Do wyceny 2,70 wystarcza; do masy dużej konstrukcji z 7075 weź wartość stopu. Formaty i masy arkuszy — w kalkulatorze blachy aluminiowej.
Miedź, mosiądz i brąz
Kalkulatory biorą dla miedzi 8,96 g/cm³ — wartość miedzi czystej — a dla mosiądzu 8,50. Gatunki handlowe są nieco lżejsze:
| Stop | Numer EN | Co to jest | kg/m³ | g/cm³ = kg/dm³ | Blacha 1 mm, kg/m² |
|---|---|---|---|---|---|
| Cu-ETP | CW004A | miedź elektrotechniczna: szyny, blacha | 8930 | 8,93 | 8,93 |
| Cu-DHP | CW024A | miedź odtleniona fosforem: rury, blacha do lutowania i spawania | 8940 | 8,94 | 8,94 |
| Cu-DHP, EN 1057 | CW024A | rury wg EN 1057: gęstość, na której stoi tabela mas normy | 8900 | 8,90 | 8,90 |
| CuZn37 | CW508L | mosiądz do gięcia i tłoczenia | 8440 | 8,44 | 8,44 |
| CuZn39Pb3 | CW614N | mosiądz automatowy, pręty do toczenia | 8470 | 8,47 | 8,47 |
| CuZn40 | CW509L | mosiądz Muntza: blacha i pręty | 8400 | 8,40 | 8,40 |
| CuSn8 | CW453K | brąz fosforowy: sprężyny, tuleje | 8800 | 8,80 | 8,80 |
Dla blachy Cu-ETP kalkulator zawyża masę o 0,3 %, dla mosiądzu CuZn40 — do 1,2 %. Rury EN 1057 liczy się według 8,90: na tej gęstości stoi tabela mas samej normy, rura 15×1 waży 0,391 kg/m. Gęstości gatunków — z kart Bikar, Aalco, Kipp i Diehl; CuSn8 — z EN 12167 i kart Kemper i Bikar. Wymiary i masy — kalkulator wagi miedzi i kalkulator wagi mosiądzu.
Przykład: arkusz 2000×1000×3 mm ze stali i aluminium
Objętość: 2 m × 1 m × 0,003 m = 0,006 m³ (6 dm³). Stal: 0,006 × 7850 = 47,1 kg. Aluminium: 0,006 × 2700 = 16,2 kg, 2,9 raza mniej. Nierdzewka 304 — 47,4 kg, 316L — 48,0 kg, miedź — 53,8 kg.
Warsztatowa reguła daje to samo bez metrów sześciennych: kg/m² = grubość w mm × gęstość w g/cm³. Dla stali 3 mm to 3 × 7,85 = 23,55 kg/m², na 2 m² — 47,1 kg. Dla kształtowników: kg/m = pole przekroju w mm² × gęstość / 1000. Inne formaty i cała partia — w kalkulatorze masy blachy.
Gęstość, ciężar właściwy i kN/m³
Gęstość ρ to masa jednostki objętości, kg/m³. Ciężar właściwy γ = ρ·g to ciężar tej objętości, N/m³: dla stali 7850 × 9,81 = 77,0 kN/m³. PN-EN 1991-1-1 (załącznik A) podaje ciężary objętościowe metali w kN/m³ do zestawiania obciążeń: stal 77,0–78,5, aluminium 27,0, miedź 87–89, mosiądz i brąz 83–85, żeliwo 71,0–72,5, cynk 71–72, ołów 112–114. 78,5 dla stali to po prostu 7850 × 10, z g zaokrąglonym do 10.
Starsze tablice podają ciężar właściwy w kG/m³ (kilogram-siła), a ta liczba jest taka sama jak gęstość w kg/m³ — 7850. Stąd częste mylenie ciężaru właściwego z gęstością. Gęstość względna to gęstość podzielona przez gęstość wody 1000 kg/m³; jest bezwymiarowa: stal 7,85.
- 1 g/cm³ = 1 kg/dm³ = 1 t/m³ = 1000 kg/m³
- lb/in³ = g/cm³ × 0,0361; lb/ft³ = kg/m³ × 0,0624 (stal 490 lb/ft³)
- kN/m³ = kg/m³ × 0,00981
Gdzie stoją te gęstości: kalkulatory masy
Każdy kalkulator niżej liczy dokładnie według gęstości z tabel powyżej, więc liczba z tej strony i wynik kalkulatora zawsze się zgadzają:
- Stal, 7,85 g/cm³: Masa metalu, Masa blachy, Płaskownik stalowy, Pręt stalowy okrągły i kwadratowy, Masa rury i profilu, Masa dwuteownika, Masa ceownika, Masa kątownika, Pręt zbrojeniowy, Blacha łezkowa — waga
- Nierdzewka, 7,90 lub 8,00 g/cm³ zależnie od gatunku: Waga stali nierdzewnej, Blacha nierdzewna, Rura nierdzewna, Pręt nierdzewny
- Aluminium, 2,70 g/cm³: Masa aluminium, Blacha aluminiowa, Profil aluminiowy, Rura aluminiowa, Kątownik aluminiowy, Płaskownik aluminiowy, Pręt aluminiowy
- Miedź 8,96 i mosiądz 8,50 g/cm³: Waga miedzi, Waga mosiądzu
- Drut na szpuli: stal 7,85, aluminium 2,70, miedź i brąz 8,80: Długość drutu na szpuli
Częste pytania
Jaka jest gęstość stali?
7850 kg/m³, czyli 7,85 g/cm³ — wartość obliczeniowa EN 1993-1-1 dla stali konstrukcyjnej. Blacha 1 mm waży 7,85 kg/m².
Ile waży metr sześcienny stali?
7850 kg, czyli 7,85 t. Metr sześcienny nierdzewki 304 waży 7,90 t, 316 — 8,00 t, aluminium — 2,70 t, miedzi — 8,96 t.
Jaka jest gęstość aluminium?
2700 kg/m³ (2,70 g/cm³) dla aluminium czystego i stopów 6060/6082. 5083 ma 2,66, 5754 — 2,67, 7075 — 2,81. Aluminium jest 2,9 raza lżejsze od stali o tych samych wymiarach.
Dlaczego nierdzewka jest cięższa od zwykłej stali?
Przez nikiel (8,9 g/cm³) i molibden (10,2), które są cięższe od żelaza. 304 ma 7,90 g/cm³, 316 z molibdenem 8,00, a stal węglowa 7,85. Ferrytyczna 430 bez niklu jest lżejsza: 7,70.
Czym gęstość różni się od ciężaru właściwego?
Gęstość to masa jednostki objętości (kg/m³), ciężar właściwy — ciężar jednostki objętości (kN/m³): γ = ρ·g. Stali o gęstości 7850 kg/m³ odpowiada 77,0 kN/m³. W dawnych jednostkach kG/m³ ciężar właściwy ma tę samą liczbę co gęstość — 7850.
Jak z gęstości policzyć masę arkusza blachy?
Długość (m) × szerokość (m) × grubość (mm) × gęstość (g/cm³) = kg. Arkusz 2000×1000×3: 2 × 1 × 3 × 7,85 = 47,1 kg ze stali, 2 × 1 × 3 × 2,70 = 16,2 kg z aluminium.
Aktualizacja: