المحتوى
الصلب هو كل شيء من حولك. من بناء البنية التحتية إلى الأدوات الجراحية ، يمكنك فهم الكثير إذا تعرفت على مجموعة واسعة من أغراض الصلب. تنبثق خواص الفولاذ من كيفية بنائها لهذه الأغراض ، ويمكن أن يكون للتركيبة المحددة تأثير كبير على الكتلة ، وبالتالي وزن الصلب. تعتمد أفضل طريقة لحساب كتلة الفولاذ ووزنه على كثافته وحجمه.
وزن الصلب من حيث الحجم
يمكنك حساب وزن الفولاذ باستخدام معادلة الوزن W = m_g للوزن _W في نيوتن ، كتلة م بالكيلوغرامات وتسارع الجاذبية الثابت 9.8 م / ث2. كتلة الجسم تقيس كمية المادة التي يحتويها الجسم بينما الوزن هو القوة التي يمارسها الجسم على الأرض بسبب الجاذبية. باستخدام معادلة الوزن ، إذا كنت تعرف كتلة كائن ما ، فيمكنك استخدام ذلك لحساب الوزن. نيوتن واحد يساوي حوالي 0.224809 رطل من القوة.
يمكنك أيضًا استخدام كثافة الفولاذ لحساب الكتلة. كثافة الجسم مقسومة على الحجم ، لذلك يمكنك مضاعفة الكثافة حسب الحجم للحصول على الكتلة. تأكد من تتبع ما هي الوحدات لهذه الحسابات. إذا كان لديك 10 سم3 من الصلب بكثافة 7.85 جم / سم3ستكون الكتلة 78.5 جم أو 0.0785 كجم. يمكنك تحويل الكتلة إلى الوزن بضربه في 9.8 م / ث2 للحصول على 0.77 نيوتن من الصلب.
يمكنك أيضًا تحديد كثافة الفولاذ باستخدام جاذبيتها المحددة. الثقل النوعي أو الكثافة النسبية هي نسبة كثافة المواد الفيزيائية إلى نسبة الماء. الثقل النوعي للصلب القائم على الكربون هو 7.8. لا يحتوي هذا الرقم على وحدات لأنه يمثل نسبة كثافة واحدة إلى كثافة أخرى: بمعنى آخر ، يتم إلغاء الوحدات المستخدمة في الكثافة لكل من الصلب والمياه.
قيم كثافة الصلب المختلفة
تعتمد كثافة الصلب على كيفية صنعها. قد تعني الطرق المختلفة لقياس كثافة الفولاذ أنه يمكنك تحديد الطريقة التي تناسب احتياجاتك.
تختلف الكثافة الفولاذية في كيفية تصنيع الصلب. المعدن الصلب المستخدمة في الأدوات هو 7.715 جم / سم3، معدن مشغول 7.75 جم / سم3، الأدوات الفولاذية القائمة على الكربون هي 7.82 جم / سم3، معدن الحديد النقي 7.86 غرام / سم3 والصلب المعدني اللين (مع القليل جدا من الكربون) هو 7.87 جم / سم3. هذه القيم كثافة الصلب المختلفة تناسب أغراضها المختلفة.
في بعض الأحيان يتم إعطاء وزن الفولاذ بالنسبة إلى سمك الفولاذ. 40.80 رطل / قدم2 من الصلب بسمك 1 بوصة ، وفقا لأدوات الهندسة. اضرب هذا الوزن بالجنيه لكل قدم مربعة من خلال مساحة قدم مربعة من الصلب التي لديك لتحديد الوزن بالجنيه.
أنواع الصلب
الطرق الأربعة الرئيسية لتقسيم أنواع مختلفة من الصلب هي الكربون الصلب والفولاذ المقاوم للصدأ السبائك والفولاذ أداة مع خصائص الصلب المختلفة. فولاذ الكربون صعب وهش للاستخدام في آلات التصنيع. يحتوي فولاذ السبائك على عناصر أخرى مثل الفاناديوم والموليبدينوم والنحاس حتى يمكن استخدامها في السكاكين والتروس.
يمكنك استخدام فولاذ السبائك المنخفض القوة (HSLA) في الهياكل الفولاذية وكذلك خطوط أنابيب الغاز والنفط. هذه الأنواع هي في الواقع نوع من الفولاذ الكربوني مع عناصر أخرى تضاف لزيادة المتانة ومقاومة التآكل والاستجابة للحرارة. تحتوي منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ على عناصر ضئيلة من الكروم والنيكل للسماح لهم بالاحتفاظ بلونهم وبنيتهم في الأنابيب والأدوات الجراحية والبناء. أنها تحمل التآكل ودرجات الحرارة المرتفعة.
مصنوعة من الفولاذ أداة التنغستن والموليبدينوم ، وأصعب بكثير. يستخدمون للأدوات التي تقطع المعادن. يستخدم الصلب الذي يتم تصنيعه بكميات كبيرة من الكربون في صناعة السيارات. على الرغم من أن هذه الأنواع المختلفة من الفولاذ لها خواص فولاذية مختلفة ، إلا أنه يمكنك قياس وزنها وكتلتها بنفس القدر باستخدام الكثافة والحجم.