Stahl ist überall um dich herum. Von der Gebäudeinfrastruktur bis hin zu chirurgischen Werkzeugen können Sie viel verstehen, wenn Sie sich über die breite Palette der Verwendungszwecke von Stahl informieren. Die Eigenschaften von Stahl ergeben sich aus seiner Konstruktion für diese Zwecke, und die spezifische Zusammensetzung kann einen großen Einfluss auf die Masse und damit das Gewicht des Stahls haben. Der beste Weg, um die Masse von Stahl und sein Gewicht zu berechnen, basiert auf seiner Dichte und dem Volumen, das Sie haben.
Stahlgewicht nach Volumen
Sie können das Gewicht von Stahl berechnen, indem Sie die Gewichtsgleichung verwenden W = m_g für das Gewicht _W in Newton, Masse ich in Kilogramm und Erdbeschleunigungskonstante 9,8 m/s2. Die Masse eines Objekts misst die Menge an Materie, die ein Objekt enthält, während das Gewicht die Kraft ist, die das Objekt aufgrund der Schwerkraft auf die Erde ausübt. Wenn Sie die Masse eines Objekts kennen, können Sie mit der Gewichtsgleichung das Gewicht berechnen. Ein Newton entspricht etwa 0,224809 Pfund Kraft.
Sie können auch die Stahldichte verwenden, um die Masse zu berechnen. Die Dichte eines Objekts ist Masse dividiert durch Volumen, also kannst du Dichte mit Volumen multiplizieren, um Masse zu erhalten. Stellen Sie sicher, dass Sie die Einheiten für diese Berechnungen im Auge behalten. Wenn Sie 10 cm² haben3 aus Stahl mit einer Dichte von 7,85 g/cm3, würde die Masse 78,5 g oder 0,0785 kg betragen. Sie können Masse in Gewicht umrechnen, indem Sie sie mit 9,8 m/s. multiplizieren2 um 0,77 Newton Stahl zu erhalten.
Sie können die Stahldichte auch anhand seines spezifischen Gewichts bestimmen. Das spezifische Gewicht oder die relative Dichte ist das Verhältnis der Dichte eines physikalischen Materials zu der von Wasser. Das spezifische Gewicht von Kohlenstoffstahl beträgt 7,8. Diese Zahl hat keine Einheiten, da sie ein Verhältnis von eins ist Dichte in eine andere Dichte: mit anderen Worten, die Einheiten, die in der Dichte sowohl für Stahl als auch für Wasser verwendet werden, löschen aus.
Unterschiedliche Stahldichtewerte
Die Stahldichte hängt von der Herstellung ab. Verschiedene Methoden zur Messung der Stahldichte können bedeuten, dass Sie herausfinden können, welche für Ihre Anforderungen am besten geeignet ist.
Die Stahldichte variiert je nach Herstellung des Stahls. Der für Werkzeuge verwendete Metallstahl ist 7,715 g/cm²3, geschmiedetes Metall ist 7,75 g/cm²3, kohlenstoffbasierte Stahlwerkzeuge sind 7,82 g/cm3, reines Metalleisen ist 7,86 g/cm3 und Metallweichstahl (mit sehr wenig Kohlenstoff) ist 7,87 g/cm²3. Diese unterschiedlichen Stahldichtewerte entsprechen ihren unterschiedlichen Zwecken.
Manchmal wird das Gewicht von Stahl relativ zur Dicke des Stahls angegeben. 40,80 lb/ft2 aus Stahl hat laut Engineering Toolbox eine Dicke von 1 Zoll. Multiplizieren Sie dieses Gewicht in Pfund pro Quadratfuß mit der Anzahl der Quadratfußfläche Stahl, die Sie benötigen, um das Gewicht in Pfund zu bestimmen.
Stahlsorten
Die vier wichtigsten Arten, verschiedene Stahlsorten zu unterteilen, sind Kohlenstoffstahl, legierter Stahl, rostfreier Stahl und Werkzeugstahl mit unterschiedlichen Stahleigenschaften. Kohlenstoffstähle sind hart und spröde für den Einsatz in Fertigungsmaschinen. Legierte Stähle enthalten andere Elemente wie Vanadium, Molybdän und Kupfer, sodass sie in Messern und Zahnrädern verwendet werden können.
Sie können hochfesten niedriglegierten (HSLA) Stahl in Stahlkonstruktionen sowie Pipelines für Gas und Öl verwenden. Diese Typen sind eigentlich eine Art Kohlenstoffstahl, dem andere Elemente hinzugefügt wurden, um die Zähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Reaktionsfähigkeit auf Hitze zu erhöhen. Edelstahlprodukte enthalten Spurenelemente von Chrom und Nickel, damit sie ihre Farbe und Struktur in Rohren, chirurgischen Werkzeugen und im Bauwesen behalten. Sie widerstehen Korrosion und hohen Temperaturen.
Werkzeugstähle werden aus Wolfram und Molybdän hergestellt und sind viel, viel härter. Sie werden für Werkzeuge zum Schneiden von Metallen verwendet. Im Automobilbau wird in der Regel Stahl mit hohem Kohlenstoffanteil verwendet. Obwohl diese verschiedenen Stähle unterschiedliche Stahleigenschaften haben, können Sie ihr Gewicht und ihre Masse genauso anhand von Dichte und Volumen messen.