Показатель плотности железа и другие параметры металла.

Плотность железа является параметром технической характеристики металла. Его значение зависит от влияния ряда факторов, определяющих свойства материала и его сплавов.

железо и его технические свойства
Самый распространенный элемент земной коры – железо

Характеристика химических свойств железа

Химический элемент является самым распространенным в земной коре. В чистом виде он обладает серебристо-белым цветом, склонностью к намагничиванию, ковкостью. Самородное железо образует зернистые, чешуйчатые, ленточные агломераты.

Мелкие зерна химически чистого элемента находятся в метаморфических и осадочных горных породах, россыпях, железистых рудах. Сплошные массы рудного материала сосредоточены в базальтах. Железо образует самородки весом до нескольких тонн.

Существуют такие разновидности рудного сырья:

  • феррит;
  • суэзит;
  • джозефинит;
  • катаринит;
  • бобровкит.

Железо является составной частью метеоритов и подразделяется на камасит и тэнит. Они образуют тесные срастания с никелем и по свойствам близки к теллурическому виду. При содержании в составе природного сплава никеля выше 30% соединение не реагирует на магнит.

Железо обладает высокой химической активностью, склонно к коррозии при высокой влажности и температуре. В дисперсном состоянии самовозгорается и пламенеет в чистом кислороде.

Обычно железом называют его сплавы, в которых содержатся примеси других химических элементов. Они сохраняют пластичность и мягкость чистого железа.

На практике для производства изделий применяются сплавы с содержанием углерода (чугун, сталь). Устойчивость к воздействию внешней среды соединение приобретает при добавлении легирующих компонентов (хрома, марганца, никеля).

Плотность материалов

Группа металлов характеризуется физико-техническими параметрами и свойствами, позволяющими узнать их удельный вес. В производстве металлопроката этот показатель рассчитывается с целью определения соответствия сплавов для производства изделий.

  • Металлические изделия, произведенные из различных материалов, в одинаковом объеме имеют различную массу. Именно значение показателя плотности характеризует их вес в единице объема. Например, куб со стороной в 1 м из железа весит 7800 кг.
  • Удельный вес железа рассчитывается как соотношение веса к объему и измеряется в кг/м³ или г/см³. Показатели собраны в справочниках, и для того, чтобы узнать вес металла, можно воспользоваться формулой и умножить указанное в них значение на объем.
  • Железо, плотность которого зависит от марки, установленной стандартами, и температуры плавления, является типичным черным металлом. Значение плотности, соответствующее показателю 7,85 г/см³, принято считать эталоном удельного веса сплава на основе железа.

История производства сплавов с изменением их плотности

Как инструментальный материал железо использовалось еще во времена Шумера и Древнего Египта. Археологические артефакты (украшения, кинжал) были изготовлены из метеоритного сплава, содержащего никель и железо.

Небесное происхождение рудного материала отражено в латинском и греческом языках, где его название обозначает «звездный» («сидер»).

Способ получения стали из черного шлиха описан Аристотелем.

В качестве сырья использовались пески, содержащие магнетит. Изготовленная сталь отличалась превосходными качествами благодаря содержанию в ней титана.
С развитием цивилизаций в мире увеличивались потребности в объеме сырья. Промышленные масштабы переработки руды требовали новых технологий выплавки.

Первым шагом металлургического производства было получение сырья путем восстановления его из окиси. В результате процесса выгорания руды в специально оборудованной печи оставался комок пористого металла, который подвергался обработке путем плавления.

В результате многократного сложения вдвое заготовки с последующей ковкой удалось получить отличную сталь, называемую дамасской.

Дамасская сталь из железа
Легендарная дамасская сталь

Но в жидком состоянии химический элемент впервые был получен несколько веков назад. Этот факт обусловил возможность насыщать углеродом расплавленный материал с целью придавать ему новые свойства.

Путем непрерывных экспериментов, поисков новых технологий извлечения ценного компонента из руды, формировался новый состав материала, используемого в современном производстве металлопроката, предметов быта и техники.

Предметы быта из железа
Как железо используют в быту

В основу разработок было положено улучшение технических параметров материала, изменение его плотности и температуры плавления.


Adblock
detector