تمامی عناصر و مواد از چگالی مشخصی برخوردار هستند که میتوانند خصوصیات مواد را بیان کنند، ازاین رو دانستن آن از اهمیت ویژهای برخوردار است. آلیاژ استیل نیز یکی از متریالهایی است که در تمام طول روز با آن سروکار دارید. انواع ورق استیل میتوانند با توجه به میزان عناصری مانند: کروم و نیکلی که داخل خود دارند، چگالی مشخصی داشته باشند. به صورت کلی با تقسیم وزن بر حجم یک ماده، چگالی یا وزن مخصوص آن به دست میآید. اگر قصد دارید تا با چگالی استیل آشنا شوید ادامه مطلب را از دست ندهید.
اهمیت محاسبه چگالی استیل
چگالی یا وزن مخصوص یکی از خصوصیات مهمی است که در بسیاری از زمینهها، به ویژه در متالورژی، اهمیت ویژهای دارد. این ویژگی میتواند اطلاعات بسیار مفیدی درباره خصوصیات فیزیکی و مکانیکی یک متریال ارائه دهد. به بیان ساده، چگالی یک ماده میتواند نقش تعیینکنندهای در فهم عملکرد و کاربردهای آن داشته باشد. برای مثال، چگالی فولاد ضدزنگ یا استیل میتواند بر ویژگیهای شیمیایی این ماده تأثیر بگذارد و تغییراتی در رفتار آن ایجاد کند. این تغییرات ممکن است به طور مستقیم بر قابلیتهای مختلفی مانند امکان جوشکاری، مقاومت در برابر حرارت، و دوام در شرایط محیطی مختلف تأثیرگذار باشد.
چگالی به متخصصان این امکان را میدهد تا بفهمند که یک ماده تحت شرایط خاص چگونه رفتار میکند و آیا برای کاربردهای خاص مناسب است یا خیر. برای مثال، چگالی میتواند نشان دهد که آیا استیل موردنظر برای عملیات جوشکاری مناسب است و یا اینکه در چه دماهایی میتواند مقاومت خود را حفظ کند. این اطلاعات برای انتخاب صحیح مواد در فرآیندهای صنعتی بسیار حیاتی هستند، زیرا انتخاب نادرست میتواند به مشکلاتی همچون خرابی زودهنگام یا عملکرد نامناسب منجر شود.
فرمول محاسبه چگالی استیل بر اساس واحد کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب ارائه میشود. به طور کلی، استیل یا فولاد ضدزنگ شامل دسته وسیعی از آلیاژهای فولادی است که با افزودن بین ۱۰.۵ تا ۳۰ درصد کروم به ترکیب آنها ساخته میشوند. این میزان کروم به فولاد خاصیت ضدزنگ بودن میبخشد، که باعث میشود در برابر خوردگی بسیار مقاوم باشد. علاوه بر این، استیل به دلیل استحکام بالا و ظاهر زیبا، کاربردهای گستردهای در صنایع مختلف پیدا کرده است.
چگالی استیل نقش مهمی در تعیین وزن قطعات ساختهشده از آن ایفا میکند. این امر به ویژه در طراحی و مهندسی محصولات بسیار مهم است، زیرا وزن مواد تأثیر مستقیمی بر کارایی، هزینه و عملکرد نهایی محصول دارد. در نتیجه، دانستن چگالی دقیق استیل به مهندسان و طراحان کمک میکند تا محاسبات دقیقی انجام دهند و محصولاتی با کیفیت و عملکرد مطلوب تولید کنند.
در نهایت، اهمیت چگالی در متالورژی فراتر از یک عدد ساده است؛ این ویژگی کلیدی میتواند تأثیرات گستردهای بر عملکرد مواد در کاربردهای مختلف داشته باشد و به همین دلیل، شناخت و درک صحیح از آن برای هر متخصصی در این حوزه ضروری است.
معمولاً چگالی ورقهای استیل با چگالی آهن و فولاد تفاوت زیادی ندارد و به یکدیگر نزدیک هستند. به صورت کلی دانسیته یا چگالی استیل برابر ۷.۹۸۲ گرم بر سانتیمتر مکعب است. البته به دلیل تنوع زیادی که در ورقهای استیل وجود دارد، چگالی آنها میتواند در گریدهای مختلف متفاوت باشد. پس برای پاسخ به سؤال چگالی استیل چقدر است؟ میتوان این عدد را بیان کرد. در ادامه سعی شده است تا چگالی انواع ورقهای استیل پرکاربرد آورده شود.
چگالی استیل ۳۱۶
در ابتدا بهتر است بدانید که چگالی استیل ۳۱۶ نسبت به تغییر دما یا فشار تغییر میکند. علاوه بر این، این آلیاژ در نوع دیگری نیز با نام ۳۱۶l ساخته میشود که حرف L در ساختار این نوع آلیاژ نشان میدهد که فولاد پایه برای ساخت این آلیاژ کم کربن بوده است.
بهطورکلی افزایش دما میتواند موجب کاهش چگالی شود و افزایش فشار نیز چگالی را افزایش میدهد. همچنین برای محاسبه وزن استیل باید در نظر داشته باشید که هرچه چگالی بیشتر باشد، وزن استیل نیز بیشتر است. به همین دلیل متریالی که در فولاد ضدزنگ ۳۱۶ استفاده شده است، سنگینتر از استیل ۳۰۴ است. همچنین فرمولهایی برای محاسبه وزن استیل در ادامه آورده شده است تا بتوانید این موضوع را بهتر درک کنید.
چگالی استیل ۳۰۴
این نوع آلیاژهای فولاد در بازار با نامهایی مانند استیل ۸/۱۸ یا استیل نگیر شناخته میشوند. دلیل این نامگذاری به ترکیبات شیمیایی آنها برمیگردد؛ این آلیاژها حاوی ۱۸ درصد کروم و ۸ درصد نیکل هستند که موجب مقاومت بالای آنها در برابر خوردگی و زنگزدگی میشود. علاوه بر این، آلیاژ استیل در نوع دیگری به نام ۳۰۴L نیز موجود است. حرف L در نام این آلیاژ نشاندهنده کم بودن مقدار کربن در ساختار آن است. کربن کمتر در آلیاژ ۳۰۴L باعث میشود که این فولاد برای جوشکاری مناسبتر باشد، زیرا کاهش کربن موجب کاهش احتمال ترک خوردن در ناحیههای جوش میشود. این ویژگی یکی از مزایای اصلی آلیاژهای کمکربن محسوب میشود.
چگالی استیل ۳۰۴ معمولاً در محدوده ۷.۹ تا ۸.۲ گرم بر سانتیمتر مکعب قرار دارد، اما همانطور که اشاره شد، این مقدار میتواند با تغییر دما کمی تغییر کند. برای مثال، چگالی ورق استیل ۳۱۶ در دمای اتاق (حدود ۲۵ درجه سانتیگراد) برابر با ۸ گرم بر سانتیمتر مکعب است.
اگر بخواهید بهصورت دقیق با چگالی استیل ۳۰۴ آشنا شوید، باید بدانید که این مقدار حدود ۷۹۳۰ کیلوگرم بر مترمکعب است. در مقایسه با آن، چگالی استیل ۳۱۶ برابر ۷۹۸۰ کیلوگرم بر مترمکعب میباشد. تفاوت چگالی این دو نوع استیل به دلیل تفاوت در ترکیب شیمیایی آنها است. آلیاژ ۳۱۶ به دلیل داشتن مقادیر بیشتری از نیکل و مولیبدن در مقایسه با استیل ۳۰۴، چگالی بیشتری دارد. حضور مولیبدن در آلیاژ ۳۱۶ همچنین باعث میشود که این نوع استیل مقاومت بیشتری در برابر خوردگی بهویژه در محیطهای نمکی و اسیدی داشته باشد. این ویژگیها باعث شده است که استیل ۳۱۶ در صنایع خاصی مانند صنایع دریایی، شیمیایی و پزشکی کاربرد بیشتری داشته باشد.
به طور کلی، تفاوتهای ترکیبی و فنی این دو نوع استیل باعث شده که هر یک برای شرایط خاصی مناسب باشند. استیل ۳۰۴ با چگالی کمتر و قیمت مناسبتر برای استفادههای عمومی در ساخت و ساز و لوازم خانگی کاربرد دارد، در حالی که استیل ۳۱۶ به دلیل مقاومت بالاتر در محیطهای خورنده، گزینهای مناسبتر برای محیطهای صنعتی و تخصصی است.
چگالی استیل ۳۱۰
این نوع استیل تحت عنوان ورق استیل نسوز در بازار نامیده میشود، زیرا تا دمای ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد را تحمل میکند. این نوع استیل دارای درصد نیکل و کروم بسیار بالایی است و همچنین نفوذپذیری مغناطیسی پایینی نیز دارد. چگالی استیل ۳۱۰ از عدد ۷۶۰۰ تا ۸۰۰۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب است.
چگالی استیل ۴۲۰
در واقع یک نوع آلیاژ فولاد با کربن بالا و حداقل میزان کروم ۱۲ درصد است و مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد. همچنین این گروه آلیاژ استیل به دلیل اینکه میزان کربن پایینی دارد، نسبت به سایر گریدهای استنلساستیل سختی بیشتری دارد. همچنین چگالی استیل ۴۲۰ به نسبت ورقهای استیلی که تاکنون بیان شد، تقریباً پایینتر است و دارای چگالی ۷۷۳۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب است.
چگالی استیل ۴۳۰
چگالی استیل ۴۳۰ نیز مانند انواع دیگر استیل از نسبت جرم به حجم به دست میآید و چگالی آن برابر ۷۷۵۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب است. همچنین برای بهدستآوردن وزن ورق استیل ۴۳۰ باید چگالی آن که عدد ۷۷۵۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب است را در حجم آن ضرب کنید و در نهایت عدد به دست آمده را در عدد گرانش که حدود ۱۰ است ضرب کرده تا وزن ورق استیل محاسبه شود. همچنین فولاد مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون دارد و مقاومت حرارتی خوبی نیز دارد.
اهمیت محاسبه وزن استیل
قبل از اینکه با نحوه محاسبه وزن استیل آشنا شوید، بهتر است بدانید که اگر شما قیمت یک محصول استیل را بدانید و اینکه با نحوه محاسبه آن آشنا شوید از برخی جهات دارای اهمیت است.
- میتوانید قیمت نهایی را برای خرید تعداد و ابعاد ورق مورد نیاز محاسبه نمایید.
- همچنین در برخی موارد میتوان از سوء استفاده فروشنده یا اشتباه آنها جلوگیری کرد.
- محاسبات اولیه به طور کلی بسیار مهم است و شما میتوانید تشخیص دهید که برای هر پروژه چه مقدار استیل نیاز است که این مورد اهمیت زیادی دارد.
- علاوه بر این، محاسبه سایر هزینه ها مانند هزینه های حمل و نقل نیز با استفاده از محاسبه وزن ورق استیل آسان تر میشود.
در ادامه جدولی آمده است که طول و عرض ورقها و ضخامت آنها قابل مشاهده است که بر اساس چگالی استیل، وزن نهایی آنها محاسبه شده است.
طول ورق استیل (mm) | عرض ورق استیل (mm) | ضخامت ورق استیل (mm) | وزن نهایی ورق استیل (Kg) |
۲ | ۱ | ۰.۴ | ۶.۲ |
۲ | ۱ | ۰.۵ | ۸ |
۲ | ۱ | ۰.۶ | ۱۰ |
۲ | ۱ | ۰.۷ | ۱۱ |
۲ | ۱ | ۰.۸ | ۱۳ |
۲ | ۱ | ۰.۹ | ۱۴ |
۲ | ۱ | ۱ | ۱۶ |
۲ | ۱ | ۱.۲۵ | ۲۰ |
۲ | ۱ | ۱.۵ | ۲۴ |
۲ | ۱ | ۲ | ۳۲ |
۲ | ۱ | ۳ | ۳۸ |
محاسبه وزن استیل
برای محاسبه وزن باید طول، کمیت، عرض و ضخامت ورق و صفحات استیل را بدانید. معمولاً چگالی استیل برای صفحه فولادی کربن ۷.۸۵ تن بر مترمکعب است که برابر ۰.۲۸۴ پوند بر اینچ مکعب است. علاوه بر این، فلزات معمولاً در عرضهای ۴۸ اینچ، ۶۰ اینچ، ۷۲ اینچ، ۸۴ اینچ، ۹۶ اینچ و طولهای ۲۴۰ اینچ تا ۴۸۰ اینچ عرضه میشوند. البته هر طولی از این صفحات را میتوان در هنگام برش ارائه داد.
همچنین ضخامت این ورقها نیز با توجه به درجه آنها بسیار متغیر است، بنابراین اگر قصد محاسبه وزن استیل را دارید باید با توجه به فرمول زیر این کار را انجام دهید.
عرض طول ضخامت * چگالی = وزن
به طور مثال: اگر اطلاعات یک صفحه استیل به این صورت است که عرض آن ۴۸ اینچ، طول آن ۹۶، ضخامت ۳.۸ اینچ یا ۰.۱۸۷۵ اینچ است، باید بهصورت زیر وزن آن را محاسبه نمایید.
۴۸ اینچ ۹۶ اینچ ۰.۱۸۷۵ اینچ * ۰.۲۸۴ پوند/اینچ ۳ = ۲۴۵ پوند.
نتیجهگیری
انواع ورق استیل میتوانند با توجه به میزان عناصری مانند: کروم و نیکلی که داخل خود دارند، چگالی مشخصی داشته باشند. بهصورت کلی با تقسیم وزن بر حجم یک ماده، چگالی یا وزن مخصوص آن به دست میآید. بهصورت کلی دانسیته یا چگالی استیل برابر ۷.۹۸۲ گرم بر سانتیمتر مکعب است. البته به دلیل تنوع زیادی که در ورقهای استیل وجود دارد، چگالی آنها میتواند در گریدهای مختلف متفاوت باشد. چگالی استیل ۳۱۶ نسبت به تغییر دما یا فشار تغییر میکند. چگالی استیل ۳۰۴ حدوداً بین عدد ۹/۷ الی ۲/۸ گرم بر سانتیمتر مکعب است. چگالی استیل ۴۳۰ نیز مانند انواع دیگر استیل از نسبت جرم به حجم به دست میآید و چگالی آن برابر ۷۷۵۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب است. همچنین برای محاسبه وزن استیل باید طول، کمیت، عرض و ضخامت ورق و صفحات استیل را بدانید.
سؤالات متداول
دانسیته یا چگالی استیل چقدر است؟
بهصورت کلی دانسیته یا چگالی استیل برابر ۷.۹۸۲ گرم بر سانتیمتر مکعب است.
چگالی استیل ۳۰۴ و ۳۱۶ چقدر است؟
چگالی فولاد ضدزنگ ۳۰۴ در حدود ۷۹۳۰ و چگالی استیل ۳۱۶ برابر ۷۹۸۰ کیلوگرم بر مترمکعب است. در ارتباط با تفاوت چگالی استیل ۳۰۴ و استیل ۳۱۶ میتوان گفت که آلیاژ ۳۱۶ به دلیل اینکه دارای نیکل و مولیبدن بیشتری به نسبت استیل ۳۰۴ است، چگالی بیشتری نیز دارد.
چرا آگاهی از دانسیته استیل مهم است؟
زیرا در هنگام خرید میتوانید وزن نظری و واقعی را با یکدیگر مقایسه کنید و از اصل بودن استیل خریداری شده آگاه شوید.