Густина сталі, алюмінію, міді й нержавійки: таблиця
Густина сталі — 7850 кг/м³ (7,85 г/см³): кубометр важить 7,85 т, лист завтовшки 1 мм — 7,85 кг/м². Нержавійка 304 — 7900 кг/м³, 316 — 8000, алюміній — 2700, мідь — 8960, латунь — 8500, чавун — 7200, титан — 4510. Нижче кожен метал подано в кг/м³, г/см³ (те саме число, що в кг/дм³), у кілограмах на квадратний метр листа 1 мм, у кН/м³ і lb/in³; марки нержавійки, сплави алюмінію та міді — окремими таблицями. Це ті самі числа, за якими рахують калькулятори маси на сайті.
Коротка відповідь
Маса = об’єм × густина. Лист 1 мм важить стільки кілограмів на квадратний метр, скільки становить густина в г/см³: сталь — 7,85 кг/м², алюміній — 2,70, нержавійка 304 — 7,90. Тому лист 2000×1000×3 мм зі сталі важить 47,1 кг, з алюмінію — 16,2 кг. Питома вага — інша величина: у сталі 77,0 кН/м³, докладніше — у розділі густина і питома вага.
Густина металів: зведена таблиця
Стовпці повторюють одне число в різних одиницях. г/см³, кг/дм³ і т/м³ чисельно рівні, тому в сталі в усіх трьох 7,85; у кг/м³ число в тисячу разів більше. Маса 1 м² листа завтовшки 1 мм у кілограмах — знову те саме число, тому стовпець листа збігається зі стовпцем г/см³. кН/м³ — питома вага ρ·g (g = 9,81 м/с²), тобто навантаження від кубометра металу.
| Метал | Марка, норма | кг/м³ | г/см³ = кг/дм³ | Лист 1 мм, кг/м² | кН/м³ | lb/in³ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Вуглецева сталь | S235–S355, Ст3, EN 1993-1-1 | 7850 | 7,85 | 7,85 | 77,0 | 0,284 |
| Нержавійка 304 | 1.4301, 1.4307, 1.4541 | 7900 | 7,90 | 7,90 | 77,5 | 0,285 |
| Нержавійка 316 | 1.4401, 1.4404, 1.4571 | 8000 | 8,00 | 8,00 | 78,5 | 0,289 |
| Нержавійка 430 (феритна) | 1.4016 | 7700 | 7,70 | 7,70 | 75,5 | 0,278 |
| Чавун | сірий чавун | 7200 | 7,20 | 7,20 | 70,6 | 0,260 |
| Алюміній | 1050A, 6060, 6082 | 2700 | 2,70 | 2,70 | 26,5 | 0,098 |
| Мідь | чиста мідь | 8960 | 8,96 | 8,96 | 87,9 | 0,324 |
| Латунь | значення калькулятора | 8500 | 8,50 | 8,50 | 83,4 | 0,307 |
| Олов’яна бронза | CuSn8 (CW453K) | 8800 | 8,80 | 8,80 | 86,3 | 0,318 |
| Титан | Grade 2 | 4510 | 4,51 | 4,51 | 44,2 | 0,163 |
| Цинк | титан-цинк, EN 988 | 7200 | 7,20 | 7,20 | 70,6 | 0,260 |
| Свинець | листовий, EN 12588 | 11 340 | 11,34 | 11,34 | 111,2 | 0,410 |
Калькулятори сайту беруть значення для вуглецевої сталі (7,85), нержавійки за маркою (7,90 і 8,00), алюмінію (2,70), міді (8,96), латуні (8,50), титану (4,51) і чавуну (7,20). Сталь 7850 кг/м³ — розрахункове значення EN 1993-1-1. Бронзи, цинку й свинцю в калькуляторах немає, тому джерела названо: CuSn8 8,80 — за таблицею EN 12167 і картками виробників (8,79–8,8); титан-цинк 7,20 — за даними виробника листа EN 988; свинець 11,34 — з таблиці кодів листа EN 12588, де код 4 — це 1,80 мм і 20,41 кг/м².
Густина нержавійки за марками (EN 10088-1)
Родина 304 (1.4301, 1.4307, 1.4541) — 7,90 г/см³, молібденові 316, 316L і 316Ti — 8,00, феритна 430 — 7,70, дуплекс 2205 — 7,80. Значення — з довідкових фізичних властивостей EN 10088-1, звірені за двома таблицями постачальників.
| Номер EN | AISI | Структура | кг/м³ | г/см³ = кг/дм³ | Лист 1 мм, кг/м² | До 304, % |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.4301 (X5CrNi18-10) | 304 | аустенітна | 7900 | 7,90 | 7,90 | 0 |
| 1.4307 (X2CrNi18-9) | 304L | аустенітна | 7900 | 7,90 | 7,90 | 0 |
| 1.4541 (X6CrNiTi18-10) | 321 | аустенітна | 7900 | 7,90 | 7,90 | 0 |
| 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2) | 316 | аустенітна | 8000 | 8,00 | 8,00 | +1,3 |
| 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2) | 316L | аустенітна | 8000 | 8,00 | 8,00 | +1,3 |
| 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2) | 316Ti | аустенітна | 8000 | 8,00 | 8,00 | +1,3 |
| 1.4016 (X6Cr17) | 430 | феритна | 7700 | 7,70 | 7,70 | −2,5 |
| 1.4462 (X2CrNiMoN22-5-3) | 2205 | дуплексна | 7800 | 7,80 | 7,80 | −1,3 |
Причина — легувальні елементи. Нікель (8,9 г/см³) і молібден (10,2) важчі за залізо (7,87), хром (7,2) легший. Тому аустенітна 316 з 10–13 % Ni і 2–2,5 % Mo найважча, а феритна 430 з 16–18 % Cr і без нікелю легша за вуглецеву сталь. На практиці лист 316L важить на 1,3 % більше за такий самий лист 304 і на 1,9 % більше за сталевий. Калькулятор маси нержавійки змінює густину разом із маркою.
Густина алюмінію та його сплавів
Густина алюмінію — 2,70 г/см³ (2700 кг/м³): стільки ж мають чистий алюміній і ходові профільні сплави 6060/6082. Магній знижує густину (5083, 5754), марганець, мідь і цинк підвищують (3003, 7075). Позначення — за EN 573-3, густини — типові значення з карток сплавів; дві незалежні таблиці розходяться не більше ніж на 0,01 г/см³.
| Сплав | Де застосовується | кг/м³ | г/см³ = кг/дм³ | Лист 1 мм, кг/м² | До 2,70, % |
|---|---|---|---|---|---|
| EN AW-1050A | Технічний алюміній, лист, облицювання | 2700 | 2,70 | 2,70 | 0 |
| EN AW-3003 | Штампований лист, теплообмінники | 2730 | 2,73 | 2,73 | +1,1 |
| EN AW-5083 | Зварні конструкції, ємності, корпуси суден | 2660 | 2,66 | 2,66 | −1,5 |
| EN AW-5754 | Конструкційний лист, стійкість до корозії | 2670 | 2,67 | 2,67 | −1,1 |
| EN AW-6060 | Пресовані профілі, легкі конструкції | 2700 | 2,70 | 2,70 | 0 |
| EN AW-6082 | Конструкційні профілі й плити, міцніший | 2700 | 2,70 | 2,70 | 0 |
| EN AW-7075 | Авіація, навантажені деталі, не зварюється | 2810 | 2,81 | 2,81 | +4,1 |
Усі алюмінієві калькулятори сайту рахують за 2,70. Лист 1500×3000×3 мм (13,5 дм³) виходить 36,5 кг; із 5083 той самий лист важить 35,9 кг, із 7075 — 37,9 кг. Для кошторису 2,70 досить; для маси великої конструкції із 7075 беріть значення сплаву. Формати й маси листів — у калькуляторі алюмінієвого листа, профілі й труби — у калькуляторі маси алюмінію.
Мідь, латунь і бронза
Калькулятори беруть для міді 8,96 г/см³ — значення чистої міді — і для латуні 8,50. Промислові марки трохи легші:
| Сплав | Номер EN | Що це | кг/м³ | г/см³ = кг/дм³ | Лист 1 мм, кг/м² |
|---|---|---|---|---|---|
| Cu-ETP | CW004A | мідь для електротехніки: шини, лист | 8930 | 8,93 | 8,93 |
| Cu-DHP | CW024A | мідь, розкиснена фосфором: труби, лист під паяння і зварювання | 8940 | 8,94 | 8,94 |
| Cu-DHP, EN 1057 | CW024A | труби за EN 1057: густина, на якій побудовано таблицю мас норми | 8900 | 8,90 | 8,90 |
| CuZn37 | CW508L | латунь для гнуття і штампування | 8440 | 8,44 | 8,44 |
| CuZn39Pb3 | CW614N | автоматна латунь, пруток під точіння | 8470 | 8,47 | 8,47 |
| CuZn40 | CW509L | латунь Мунца: лист і пруток | 8400 | 8,40 | 8,40 |
| CuSn8 | CW453K | фосфориста бронза: пружини, втулки | 8800 | 8,80 | 8,80 |
Для листа Cu-ETP калькулятор завищує масу на 0,3 %, для латуні CuZn40 — до 1,2 %. Труби EN 1057 рахуються за 8,90: на цій густині стоїть таблиця мас самої норми, труба 15×1 важить 0,391 кг/м. Густини марок — за картками Bikar, Aalco, Kipp і Diehl; CuSn8 — за EN 12167 і картками Kemper і Bikar. Розміри й маси — калькулятор маси міді і калькулятор маси латуні.
Приклад: лист 2000×1000×3 мм зі сталі та алюмінію
Об’єм: 2 м × 1 м × 0,003 м = 0,006 м³ (6 дм³). Сталь: 0,006 × 7850 = 47,1 кг. Алюміній: 0,006 × 2700 = 16,2 кг, у 2,9 раза легший. Нержавійка 304 — 47,4 кг, 316L — 48,0 кг, мідь — 53,8 кг.
Цехове правило дає те саме без кубометрів: кг/м² = товщина в мм × густина в г/см³. Для сталі 3 мм це 3 × 7,85 = 23,55 кг/м², на 2 м² — 47,1 кг. Для прокату правило таке: кг/м = площа перерізу в мм² × густина / 1000. Інші формати й уся партія — у калькуляторі маси листа.
Густина, питома вага і кН/м³
Густина ρ — маса одиниці об’єму, кг/м³. Питома вага γ = ρ·g — вага цього об’єму, Н/м³: у сталі 7850 × 9,81 = 77,0 кН/м³. EN 1991-1-1 (додаток A) подає метали в кН/м³ для збирання навантажень: сталь 77,0–78,5, алюміній 27,0, мідь 87–89, латунь і бронза 83–85, чавун 71,0–72,5, цинк 71–72, свинець 112–114. 78,5 у сталі — це просто 7850 × 10, з g, заокругленим до 10.
У старих довідниках питому вагу подано в кгс/м³, і число в неї те саме, що в густини в кг/м³, — 7850. Звідси звичка казати «питома вага сталі 7850» там, де йдеться про густину. Відносна густина — це густина, поділена на густину води 1000 кг/м³, вона безрозмірна: у сталі 7,85.
- 1 г/см³ = 1 кг/дм³ = 1 т/м³ = 1000 кг/м³
- lb/in³ = г/см³ × 0,0361; lb/ft³ = кг/м³ × 0,0624 (сталь — 490 lb/ft³)
- кН/м³ = кг/м³ × 0,00981
Де стоять ці густини: калькулятори маси
Кожен калькулятор нижче рахує саме за густиною з таблиць вище, тому число з цієї сторінки й результат калькулятора завжди збігаються:
- Сталь, 7,85 г/см³: Маса металопрокату, Маса листа, Смуга сталева, Круг і квадрат сталевий, Маса труби й профілю, Маса двотавра, Маса швелера, Маса кутника, Арматура, Вага рифленого листа
- Нержавійка, 7,90 або 8,00 г/см³ за маркою: Вага нержавійки, Лист із нержавійки, Труба з нержавійки, Круг із нержавійки
- Алюміній, 2,70 г/см³: Маса алюмінію, Алюмінієвий лист, Алюмінієва профтруба, Алюмінієва труба, Алюмінієвий кутник, Алюмінієва смуга, Алюмінієвий круг
- Мідь 8,96 і латунь 8,50 г/см³: Вага міді, Вага латуні
- Дріт на котушці: сталь 7,85, алюміній 2,70, мідь і бронза 8,80: Довжина дроту на котушці
Часті питання
Яка густина сталі?
7850 кг/м³, або 7,85 г/см³, — розрахункове значення EN 1993-1-1 для конструкційної сталі. Кубометр сталі важить 7,85 т, лист 1 мм — 7,85 кг/м².
Яка густина алюмінію?
2700 кг/м³ (2,70 г/см³) у чистого алюмінію і сплавів 6060/6082. У 5083 — 2,66, у 5754 — 2,67, у 7075 — 2,81. Алюміній у 2,9 раза легший за сталь того самого розміру.
Чому нержавійка важча за звичайну сталь?
Через нікель (8,9 г/см³) і молібден (10,2) — вони важчі за залізо. У 304 густина 7,90 г/см³, у 316 з молібденом — 8,00 проти 7,85 у вуглецевої сталі. Феритна 430 без нікелю легша: 7,70.
Чим густина відрізняється від питомої ваги?
Густина — маса одиниці об’єму (кг/м³), питома вага — вага одиниці об’єму (кН/м³): γ = ρ·g. Сталі з густиною 7850 кг/м³ відповідає 77,0 кН/м³. У старих одиницях кгс/м³ питома вага має те саме число, що й густина, — 7850.
Як за густиною дізнатися масу листа?
Довжина (м) × ширина (м) × товщина (мм) × густина (г/см³) = кг. Лист 2000×1000×3: 2 × 1 × 3 × 7,85 = 47,1 кг зі сталі, 2 × 1 × 3 × 2,70 = 16,2 кг з алюмінію.
Густина сталі 7,85 чи 7,87 г/см³?
7,87 — це чисте залізо; для вуглецевої сталі EN 1993-1-1 і таблиці мас прокату беруть 7,85. Різниця 0,25 % — менша за допуск на товщину будь-якого листа.
Оновлено: