Kerapatan baja dalam kg/m3. Baja karbon dan paduan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Baja adalah bahan logam yang paling umum di industri, yang menjadi dasar pembuatan struktur dan perkakas dengan sifat yang diinginkan. Tergantung pada tujuan bahan ini, banyak sifat fisiknya, termasuk kepadatan, berubah. Pada artikel ini, kita akan membahas baja apa yang memiliki massa jenis dalam kg / m3.

Apa itu baja, dan seperti apa?

Sebelum memberikan tabel massa jenis baja dalam kg / m3, mari kita kenali dulu bahannya. Baja dalam metalurgi adalah paduan besi dengan karbon, yang kandungannya tidak melebihi 2,1 persen atom. Jika ada lebih banyak karbon, maka grafit mulai terbentuk dalam sistem, yang mengarah pada perubahan tajam pada sifat-sifat paduan. Secara khusus, kekerasan dan kerapuhannya meningkat, dan plastisitasnya berkurang. Jika karbonnya lebih dari 2,1%, maka paduannya disebut besi tuang.

Hal utama yang harus dipahami adalah bahwa baja adalah paduan besi dengan elemen lain yang bertindak sebagai pengotor. Jika besi menjadi komponen non-inti,maka paduan ini bukan baja.

Baja sangat berbeda. Dengan demikian, kandungan karbon yang rendah mengarah pada pembentukan kelas bahan struktural. Kandungannya yang lebih tinggi membentuk kelas baja perkakas. Selain karbon, ada bahan paduan dengan berbagai elemen. Misalnya, menambahkan lebih dari 13% kromium mengarah pada pembentukan bahan tahan karat, dan kandungan besar molibdenum dan tungsten membentuk kelas baja pemotongan.

Apa yang menentukan densitas baja?

Ada beberapa faktor yang menentukan densitas baja dalam kg/m3. Ini termasuk yang berikut:

• densitas besi itu sendiri untuk kisi kristal tertentu;
• jumlah dan jenis kotoran;
• keberadaan fase.

Dari faktor-faktor ini, yang pertama adalah yang paling penting, karena besi adalah dasar dari paduan yang dipertimbangkan. Seperti diketahui, ia dapat eksis dalam dua kisi kristal: bcc (kubik berpusat badan) dan fcc (kubik berpusat muka).

Jenis kisi pertama membentuk apa yang disebut baja feritik, yang kedua - austenitik. Kisi fcc tersusun rapat, sedangkan kisi bcc adalah kemasan atom yang lebih longgar. Namun, kerapatan baja feritik umumnya lebih tinggi daripada baja austenitik. Alasan untuk ini sederhana, faktanya adalah bahwa fcc adalah struktur yang stabil hanya pada suhu tinggi untuk besi murni, dan semua logam memuai dengan sangat besar ketika dipanaskan. Yang terakhir menyebabkan penurunan kepadatan.

Baja karbon

Berapa densitas baja karbon? Secara umum, kita dapat mengatakan bahwa itu sedikit lebih rendah daripada massa jenis besi BCC murni (7874 kg/m3). Sedikit penurunan ini disebabkan oleh fakta bahwa karbon dalam kisi bcc menempati pori-pori oktahedral. Kepadatan karbon itu sendiri dalam struktur berlian dan grafit sangat rendah, sehingga penambahannya pada besi mengurangi kerapatan rata-ratanya. Karena atom karbon menempati pori-pori oktahedral yang besar, mereka sedikit meningkatkan parameter kisi rata-rata, yang memengaruhi sedikit penurunan pada parameter yang dipertimbangkan. Di bawah ini adalah tabel densitas baja dalam kg / m3, tergantung pada grade dan temperaturnya.

Baja paduan

Seperti disebutkan, ini termasuk paduan berbasis besi yang, selain karbon, mengandung unsur-unsur lain, seperti kromium, nikel, tungsten, vanadium, dan sebagainya. Jadi, densitas baja tahan karat 12X18H9, yang mengandung, selain krom, nikel, pada suhu kamar adalah 7900 kg/m3, yang lebih tinggi daripada besi BCC murni. Jika tidak ada nikel dalam "baja tahan karat", maka densitasnya akan lebih rendah daripada besi murni, karena atom kromium lebih ringan dari besi.

Yang paling padat adalah baja kecepatan tinggi. Mereka mengandung sejumlah besar logam berat seperti molibdenum dan tungsten. Kepadatannya bisa mencapai 8800 kg/m3.