Densitatea oțelului, aluminiului, cuprului și inoxului: tabel
Densitatea oțelului este 7850 kg/m³ (7,85 g/cm³): un metru cub cântărește 7,85 t, iar tabla de 1 mm — 7,85 kg/m². Inoxul 304 are 7900 kg/m³, 316 — 8000, aluminiul 2700, cuprul 8960, alama 8500, fonta 7200, titanul 4510. Mai jos, fiecare metal în kg/m³, g/cm³ (aceeași cifră ca în kg/dm³), în kilograme pe metru pătrat de tablă de 1 mm, în kN/m³ și lb/in³; mărcile de inox și aliajele de aluminiu și cupru, în tabele separate. Sunt aceleași valori după care calculează calculatoarele de masă de pe site.
Răspuns scurt
Masă = volum × densitate. Tabla de 1 mm are atâtea kilograme pe metru pătrat cât e densitatea în g/cm³: oțel 7,85 kg/m², aluminiu 2,70, inox 304 7,90. De aceea o foaie de 2000×1000×3 mm cântărește 47,1 kg din oțel și 16,2 kg din aluminiu. Greutatea specifică este altă mărime: la oțel 77,0 kN/m³ — vezi densitate și greutate specifică.
Densitatea metalelor: tabel centralizator
Coloanele repetă aceeași cifră în unități diferite. g/cm³, kg/dm³ și t/m³ sunt egale numeric, deci oțelul are 7,85 în toate trei; în kg/m³ cifra e de o mie de ori mai mare. Masa a 1 m² de tablă de 1 mm în kilograme este din nou aceeași cifră — de aceea coloana tablei coincide cu cea în g/cm³. kN/m³ este greutatea specifică ρ·g (g = 9,81 m/s²), adică încărcarea dată de un metru cub.
| Metal | Marcă, normă | kg/m³ | g/cm³ = kg/dm³ | Tablă de 1 mm, kg/m² | kN/m³ | lb/in³ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Oțel carbon | S235–S355, EN 1993-1-1 | 7850 | 7,85 | 7,85 | 77,0 | 0,284 |
| Inox 304 | 1.4301, 1.4307, 1.4541 | 7900 | 7,90 | 7,90 | 77,5 | 0,285 |
| Inox 316 | 1.4401, 1.4404, 1.4571 | 8000 | 8,00 | 8,00 | 78,5 | 0,289 |
| Inox 430 (feritic) | 1.4016 | 7700 | 7,70 | 7,70 | 75,5 | 0,278 |
| Fontă | fontă cenușie | 7200 | 7,20 | 7,20 | 70,6 | 0,260 |
| Aluminiu | 1050A, 6060, 6082 | 2700 | 2,70 | 2,70 | 26,5 | 0,098 |
| Cupru | cupru pur | 8960 | 8,96 | 8,96 | 87,9 | 0,324 |
| Alamă | valoarea calculatorului | 8500 | 8,50 | 8,50 | 83,4 | 0,307 |
| Bronz cu staniu | CuSn8 (CW453K) | 8800 | 8,80 | 8,80 | 86,3 | 0,318 |
| Titan | Grade 2 | 4510 | 4,51 | 4,51 | 44,2 | 0,163 |
| Zinc | titan-zinc, EN 988 | 7200 | 7,20 | 7,20 | 70,6 | 0,260 |
| Plumb | tablă de plumb, EN 12588 | 11 340 | 11,34 | 11,34 | 111,2 | 0,410 |
Calculatoarele site-ului folosesc valorile pentru oțel carbon (7,85), inox după marcă (7,90 și 8,00), aluminiu (2,70), cupru (8,96), alamă (8,50), titan (4,51) și fontă (7,20). Oțelul de 7850 kg/m³ este valoarea de calcul din EN 1993-1-1. Bronzul, zincul și plumbul nu apar în niciun calculator, așa că dăm sursele: CuSn8 8,80 — din tabelul EN 12167 și fișele producătorilor (8,79–8,8); titan-zinc 7,20 — din datele de tablă ale unui producător conform EN 988; plumb 11,34 — din tabelul de coduri EN 12588, unde codul 4 înseamnă 1,80 mm și 20,41 kg/m².
Densitatea inoxului pe mărci (EN 10088-1)
Familia 304 (1.4301, 1.4307, 1.4541) are 7,90 g/cm³, mărcile cu molibden 316, 316L și 316Ti — 8,00, feriticul 430 — 7,70, duplexul 2205 — 7,80. Valorile provin din proprietățile fizice de referință din EN 10088-1, verificate în două tabele ale distribuitorilor.
| Număr EN | AISI | Structură | kg/m³ | g/cm³ = kg/dm³ | Tablă de 1 mm, kg/m² | Față de 304, % |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.4301 (X5CrNi18-10) | 304 | austenitică | 7900 | 7,90 | 7,90 | 0 |
| 1.4307 (X2CrNi18-9) | 304L | austenitică | 7900 | 7,90 | 7,90 | 0 |
| 1.4541 (X6CrNiTi18-10) | 321 | austenitică | 7900 | 7,90 | 7,90 | 0 |
| 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2) | 316 | austenitică | 8000 | 8,00 | 8,00 | +1,3 |
| 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2) | 316L | austenitică | 8000 | 8,00 | 8,00 | +1,3 |
| 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2) | 316Ti | austenitică | 8000 | 8,00 | 8,00 | +1,3 |
| 1.4016 (X6Cr17) | 430 | feritică | 7700 | 7,70 | 7,70 | −2,5 |
| 1.4462 (X2CrNiMoN22-5-3) | 2205 | duplex | 7800 | 7,80 | 7,80 | −1,3 |
Cauza sunt elementele de aliere. Nichelul (8,9 g/cm³) și molibdenul (10,2) sunt mai grele decât fierul (7,87), cromul (7,2) e mai ușor. De aceea austeniticul 316, cu 10–13 % Ni și 2–2,5 % Mo, este cel mai greu, iar feriticul 430, cu 16–18 % Cr și fără nichel, e mai ușor decât oțelul carbon. În practică, o foaie de 316L cântărește cu 1,3 % mai mult decât aceeași foaie de 304 și cu 1,9 % mai mult decât una de oțel. Calculatorul de masă pentru inox schimbă densitatea odată cu marca.
Densitatea aliajelor de aluminiu
Aluminiul pur și aliajele uzuale pentru profile 6060/6082 au 2,70 g/cm³. Magneziul scade densitatea (5083, 5754), manganul, cuprul și zincul o cresc (3003, 7075). Denumirile urmează EN 573-3, densitățile sunt valori tipice din fișele aliajelor; două tabele independente diferă cu cel mult 0,01 g/cm³.
| Aliaj | Utilizare tipică | kg/m³ | g/cm³ = kg/dm³ | Tablă de 1 mm, kg/m² | Față de 2,70, % |
|---|---|---|---|---|---|
| EN AW-1050A | Aluminiu tehnic, tablă, placări | 2700 | 2,70 | 2,70 | 0 |
| EN AW-3003 | Tablă ambutisată, schimbătoare de căldură | 2730 | 2,73 | 2,73 | +1,1 |
| EN AW-5083 | Construcții sudate, rezervoare, corpuri de navă | 2660 | 2,66 | 2,66 | −1,5 |
| EN AW-5754 | Tablă structurală, rezistență la coroziune | 2670 | 2,67 | 2,67 | −1,1 |
| EN AW-6060 | Profile extrudate, construcții ușoare | 2700 | 2,70 | 2,70 | 0 |
| EN AW-6082 | Profile și plăci structurale, rezistență mai mare | 2700 | 2,70 | 2,70 | 0 |
| EN AW-7075 | Aviație, piese solicitate, nesudabil | 2810 | 2,81 | 2,81 | +4,1 |
Toate calculatoarele de aluminiu de pe site folosesc 2,70. O foaie de 1500×3000×3 mm (13,5 dm³) iese 36,5 kg; din 5083 aceeași foaie are 35,9 kg, din 7075 — 37,9 kg. Pentru o ofertă 2,70 ajunge; pentru masa unei structuri mari din 7075 ia valoarea aliajului. Formate și mase de foi — în calculatorul pentru tablă de aluminiu.
Cupru, alamă și bronz
Calculatoarele iau pentru cupru 8,96 g/cm³ — valoarea cuprului pur — și pentru alamă 8,50. Mărcile comerciale sunt puțin mai ușoare:
| Aliaj | Număr EN | Ce este | kg/m³ | g/cm³ = kg/dm³ | Tablă de 1 mm, kg/m² |
|---|---|---|---|---|---|
| Cu-ETP | CW004A | cupru electrotehnic: bare, tablă | 8930 | 8,93 | 8,93 |
| Cu-DHP | CW024A | cupru dezoxidat cu fosfor: țevi, tablă pentru lipire și sudare | 8940 | 8,94 | 8,94 |
| Cu-DHP, EN 1057 | CW024A | țevi conform EN 1057: densitatea din tabelul de mase al normei | 8900 | 8,90 | 8,90 |
| CuZn37 | CW508L | alamă pentru îndoire și ambutisare | 8440 | 8,44 | 8,44 |
| CuZn39Pb3 | CW614N | alamă de automat, bare pentru strunjire | 8470 | 8,47 | 8,47 |
| CuZn40 | CW509L | metal Muntz: tablă și bare | 8400 | 8,40 | 8,40 |
| CuSn8 | CW453K | bronz fosforos: arcuri, bucșe | 8800 | 8,80 | 8,80 |
La tabla de Cu-ETP calculatorul dă cu 0,3 % mai mult, la alama CuZn40 — până la 1,2 %. Țevile EN 1057 se calculează cu 8,90, densitatea pe care stă tabelul de mase al normei: țeava 15×1 cântărește 0,391 kg/m. Densitățile mărcilor — din fișele Bikar, Aalco, Kipp și Diehl; CuSn8 — din EN 12167 și fișele Kemper și Bikar. Dimensiuni și mase: calculator masă cupru, calculator masă alamă.
Exemplu: foaie de 2000×1000×3 mm din oțel și din aluminiu
Volum: 2 m × 1 m × 0,003 m = 0,006 m³ (6 dm³). Oțel: 0,006 × 7850 = 47,1 kg. Aluminiu: 0,006 × 2700 = 16,2 kg, de 2,9 ori mai puțin. Inox 304 — 47,4 kg, 316L — 48,0 kg, cupru — 53,8 kg.
Regula de atelier dă același rezultat fără metri cubi: kg/m² = grosimea în mm × densitatea în g/cm³. Pentru oțel de 3 mm, 3 × 7,85 = 23,55 kg/m², înmulțit cu 2 m² = 47,1 kg. Pentru profile: kg/m = aria secțiunii în mm² × densitate / 1000. Alte formate și loturi întregi — în calculatorul de masă a tablei.
Densitate, greutate specifică și kN/m³
Densitatea ρ este masa unității de volum, în kg/m³. Greutatea specifică γ = ρ·g este greutatea acelui volum, în N/m³: la oțel 7850 × 9,81 = 77,0 kN/m³. SR EN 1991-1-1 (anexa A) dă metalele în kN/m³ pentru evaluarea încărcărilor: oțel 77,0–78,5, aluminiu 27,0, cupru 87–89, alamă și bronz 83–85, fontă 71,0–72,5, zinc 71–72, plumb 112–114. 78,5 la oțel este pur și simplu 7850 × 10, cu g rotunjit la 10.
Tabelele vechi dau greutatea specifică în kgf/m³, iar cifra coincide cu densitatea în kg/m³: 7850. De aici confuzia frecventă dintre greutate specifică și densitate. Densitatea relativă este densitatea împărțită la cea a apei, 1000 kg/m³, și nu are unitate: oțel 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 (oțel 490 lb/ft³)
- kN/m³ = kg/m³ × 0,00981
Unde sunt folosite aceste densități: calculatoare de masă
Fiecare calculator de mai jos lucrează exact cu densitatea din tabelele de mai sus, deci cifra de pe această pagină și rezultatul calculatorului coincid mereu:
- Oțel, 7,85 g/cm³: Masa metalului laminat, Masa tablei, Platbandă din oțel, Bară rotundă și pătrată din oțel, Masa țevilor, Masa profilelor IPE, Masa profilelor UPN, Masa cornierelor, Fier beton, Greutate tablă striată
- Inox, 7,90 sau 8,00 g/cm³ după marcă: Greutatea inoxului, Tablă inox, Țeavă inox, Bară rotundă inox
- Aluminiu, 2,70 g/cm³: Masa aluminiului, Tablă de aluminiu, Țeavă rectangulară din aluminiu, Țeavă rotundă din aluminiu, Cornier din aluminiu, Platbandă din aluminiu, Bară rotundă din aluminiu
- Cupru 8,96 și alamă 8,50 g/cm³: Greutate cupru, Greutate alamă
- Sârmă pe bobină: oțel 7,85, aluminiu 2,70, cupru și bronz 8,80: Lungimea sârmei pe rolă
Întrebări frecvente
Care este densitatea oțelului?
7850 kg/m³, adică 7,85 g/cm³ — valoarea de calcul din EN 1993-1-1 pentru oțelul de construcții. Un metru cub cântărește 7,85 t, tabla de 1 mm — 7,85 kg/m².
Care este densitatea aluminiului?
2700 kg/m³ (2,70 g/cm³) pentru aluminiul pur și aliajele 6060/6082. 5083 are 2,66, 5754 — 2,67, 7075 — 2,81. Aluminiul este de 2,9 ori mai ușor decât oțelul de aceleași dimensiuni.
De ce inoxul e mai greu decât oțelul obișnuit?
Din cauza nichelului (8,9 g/cm³) și a molibdenului (10,2), mai grele decât fierul. 304 are 7,90 g/cm³, 316 cu molibden — 8,00, față de 7,85 la oțelul carbon. Feriticul 430, fără nichel, e mai ușor: 7,70.
Care e diferența dintre densitate și greutate specifică?
Densitatea este masă pe volum (kg/m³), greutatea specifică — greutate pe volum (kN/m³): γ = ρ·g. Oțelului de 7850 kg/m³ îi corespund 77,0 kN/m³. În kgf/m³ greutatea specifică are aceeași cifră ca densitatea, 7850.
Cum aflu masa unei foi de tablă din densitate?
Lungime (m) × lățime (m) × grosime (mm) × densitate (g/cm³) = kg. Foaie 2000×1000×3: 2 × 1 × 3 × 7,85 = 47,1 kg din oțel, 2 × 1 × 3 × 2,70 = 16,2 kg din aluminiu.
Oțelul are 7,85 sau 7,87 g/cm³?
7,87 este fierul pur; pentru oțelul carbon EN 1993-1-1 și tabelele de mase folosesc 7,85. Diferența de 0,25 % e mai mică decât toleranța de grosime a oricărei table.
Actualizat: