Как известно, за последние сотни лет прогресс шагнул достаточно далеко, что, в свою очередь, позволило развиваться многим отраслям промышленности по всему миру. Не осталось в стороне и металлургическое производство, так как наука подарила этой отрасли множество технологий, методик расчета и в том числе возможность измерения удельного веса металлов.
Поскольку различные медные сплавы различны по своему составу, а также по физическим и химически свойствам, это дает возможность для каждого изделия или детали подбирать необходимый сплав. Для расчета веса требуемого для производства проката, необходимо знать удельный вес соответствующей марки.
Формула для измерения удельного веса металла
Удельным весом называется отношение веса P однородного металла из определённого сплава к объёму этого сплава. Обозначается удельный вес символом γ и его ни в коем случае нельзя путать с плотностью. Хотя значения плотности и удельного веса как меди, так и других металлов очень часто одинаковы, стоит помнить, что это действительно не во всех условиях.
Таким образом, для расчета удельного веса меди используется формула γ=Р/V
А для расчета веса определенного размера медного проката, площадь его поперечного сечения умножается на удельный вес и на длину.
Единицы измерения удельного веса
Чтобы измерить удельный вес медных и других сплавов могут использоваться следующие еденицы измерения:
в системе СГС — 1 дин/см 3 ,
в системе СИ — 1 н/м 3 ,
в системе МКСС — 1 кГ/м 3 .
Данные единицы связаны между собой определённым соотношением, которое выглядит так:
0,1 дин/см 3 = 1 н/м3 = 0,102 кГ/м 3 .
Способы расчёт удельного веса меди
Рассчитать удельный вес меди можно при помощи двух методов:
1. Использование специального калькулятора медного металлопроката на нашем сайте,
2. Расчёт при помощи формул, площади поперечного сечения проката, а затем умножение на удельный вес марки и на длинну.
Пример 1: расчитаем вес медных листов толщиной 4 мм, размером 1000х2000 мм в количестве 24 штуки из медного сплава М2
Посчитаем объем одного листа V = 4·1000·2000 = 8000000 мм 3 = 8000 см 3
Зная, что удельный вес 1 см 3 меди марки М3 = 8,94 гр/см 3
Посчитаем вес одного листа проката M = 8,94·8000 = 71520 гр = 71,52 кг
Итого масса всего проката М = 71,52·24 = 1716,48 кг
Пример 2: расчитаем вес медного прутка Д 32 мм общей длиной 100 метров из медно-никелевого сплава МНЖ5-1
Площадь сечения прутка диаметром 32 мм S=πR 2 значит S=3,1415·16 2 =803,84 мм 2 = 8,03 см 2
Определим вес всего проката, зная что удельный вес медно-никелевого сплава МНЖ5-1 = 8,7 гр/см 3
Итого М = 8,0384·8,7·10000=699340,80 грамм = 699,34 кг
Пример 3: расчитаем вес медного квадрата со стороной 20 мм длиной 7,4 метра из медного жаропрочного сплава БрНХК
Найдем объем проката V = 2·2·740 = 2960 см 3
Зная, что удельн. вес 1 см 3 = 8,85 гр/см 3 получаем
Итого М = 2960·8,85 = 26196 грамм = 26,19 кг
По химическому составу можно выделить несколько основных групп медных сплавов, подробные характеристики которых можно посмотреть в нашем марочнике металлов:
Плотность меди
Наименование
СИ, кг/м 3
СГС, г/см 3
Медь
8930
8,93
Автор: Администрация Общая оценка статьи:Опубликовано: 2014.08.05
Люди с давних времен используют медь в повседневной жизни. Очень важным параметром для современных людей является ее плотность и удельный вес.
Эти данные применяют в расчетах состава материалов в производстве различных коммуникаций, деталей, изделий и комплектующих в технической отрасли.
Основная информация о меди
Медь является наиболее распространенным цветным металлом. Свое название на латинском языке — Cuprum — она получила в честь острова Кипр. Там ее добывали древние греки тысячи лет назад. Историки даже придумали Медный Век, который длился с IV по V столетие до н. э. В то время люди делали из популярного металла:
В таблице Д.И. Менделеева она занимает 29 место. Этот элемент имеет уникальные свойства -физические, химические и механические. В древние времена в естественной среде можно было найти медь в виде самородков, порой очень больших размеров. Люди нагревали породу на открытом огне, а затем резко охлаждали. В результате она растрескивалась, что позволяло выполнять восстановление металла. Такая нехитрая технология позволила начать освоение популярного элемента.
Свойства
Медь — это цветной металл красноватого цвета с розовым отливом, наделенный высокой плотностью. В природе насчитывается более 170 видов минералов, имеющих в своем составе Cuprum. Только из 17 ведется промышленная добыча этого элемента. Основная масса этого химического элемента содержится в составе рудных металлов:
халькозина — до 80%;
бронита — до 65%;
ковелина — до 64%.
Из этих минералов осуществляется обогащение меди и ее выплавка. Высокая теплопроводность и электропроводность являются отличительными свойствами цветного металла. Он начинает плавиться при температуре 1063 о С, а закипает при 2600 о С. Марка Cuprum будет зависеть от способа производства. Металл бывает:
Для каждого типа есть свои специальные параметрические расчеты, характеризующие степень сопротивления сдвигу, деформацию под воздействием нагрузок и сжатия, а также показатель упругости при растяжении материала.
Цветной металл активно окисляется в процессе нагревания. При температуре 385 о С формируется оксид меди. Ее содержание снижает теплопроводность и электропроводность других металлов. При взаимодействии с влагой металл образует куприт, с кислой средой — купорос.
Удельная плотность меди
Благодаря своим свойствам этот химический элемент активно используется в производстве электрических и электронных систем и многих других изделий другого назначения. Важнейшим свойством является его плотность в 1 кг на м 3 , поскольку с помощью этого показателя определяется вес производимого изделия. Плотность показывает отношение массы к общему объему.
Самой распространенной системой измерения единиц плотности является 1 килограмм на м 3 . Этот показатель для меди равняется 8,93 кг/м 3 . В жидком виде плотность будет на уровне 8,0 г/см 3 . Общий показатель плотности может меняться в зависимости от марки металла, имеющего различные примеси. Для этого используется удельный вес вещества. Он является очень важной характеристикой, когда речь идет о производстве материалов, в составе которых есть медь. Удельный вес характеризует отношение массы меди в общем объеме сплава.
Удельный вес меди будет равняться 8,94 г/см 3 . Параметры удельной плотности и веса у меди совпадают, однако такое совпадение не характерно для других металлов. Удельная масса очень важна не только при производстве изделий с ее содержанием, но и при переработке лома. Существует много методик, с помощью которых можно рационально подобрать материалы для формирования изделий. В международных системах СИ параметр удельного веса выражается в ньютонах на 1 единицу объема.
Очень важно все расчеты производить в стадии проектирования устройств и механизмов. Удельная плотность и вес являются разными значениями, но они обязательно используются для определения массы заготовок для различных деталей, в составе которых есть Cuprum.
Если сравнить плотность меди и алюминия, мы увидим большую разницу. У алюминия этот показатель составляет 2698,72 кг/м 3 в состоянии при комнатной температуре. Однако с повышением температуры параметры становятся другими. При переходе алюминия в жидкое состояние при нагревании плотность у него будет в пределах 2,55−2,34 г/см 3 . Показатель всегда зависит от содержания легирующих элементов в алюминиевых сплавах.
Технические показатели сплавов металлов
Наиболее распространенными сплавами на основе меди считаются латунь и бронза. Их состав формируется также из других элементов:
Все сплавы различаются между собой структурой. Наличие олова в составе позволяет делать бронзовые сплавы отменного качества. В более дешевые сплавы входит никель либо цинк. Производимые материалы на основе Cuprum обладают следующими характеристиками:
высокая пластичность и износостойкость;
электропроводность;
устойчивость к агрессивной среде;
низкий коэффициент трения.
Сплавы на основе меди находят широкое применение в промышленном производстве. Из них производят посуду, ювелирные украшения, электропровода и системы отопления. Материалы с Cuprum часто используют для декорирования фасадной части домов, изготовления композиций. Высокая устойчивость и пластичность являются основными качествами для применения материала.
Плотность и удельный вес меди – единицы измерения, расчет веса
Плотность меди (чистой), поверхность которой имеет красноватый, а в изломе розоватый оттенок, высока. Соответственно, этот металл обладает и значительным удельным весом. Благодаря своим уникальным свойствам, в первую очередь отличной электро- и теплопроводности, медь активно используется для производства элементов электронных и электрических систем, а также изделий другого назначения. Кроме чистой меди, большое значение для многих отраслей промышленности имеют и ее минералы. Несмотря на то что в природе таких минералов существует более 170-ти видов, активное применение нашли только 17 из них.
Медь широко используется в производстве
Значение плотности меди
Плотность данного металла, которую можно посмотреть в специальной таблице, имеет значение, равное 8,93*10 3 кг/м 3 . Также в таблице можно увидеть и другую, не менее важную, чем плотность, характеристику меди: ее удельный вес, который тоже равен 8,93, но измеряется в граммах на см 3 . Как видите, у меди значение этого параметра совпадает со значением плотности, но не стоит думать, что это характерно для всех металлов.
Плотность этого, да и любого другого металла, измеряемая в кг/м 3 , напрямую влияет на то, какой массой будут обладать изделия, изготовленные из данного материала. Но для определения массы будущего изделия, изготовленного из меди или из ее сплавов, к примеру, из латуни, удобнее пользоваться значением их удельного веса, а не плотности.
Расчет удельного веса
На сегодняшний день разработано множество методик и алгоритмов измерения и расчета не только плотности, но и удельного веса, позволяющих даже без помощи таблиц определять этот важный параметр. Зная удельный вес, который у разных сплавов меди и чистого металла отличается, как и значение плотности, можно эффективно подбирать материалы для производства деталей с заданными параметрами. Такие мероприятия очень важно выполнять на стадии проектирования устройств, в составе которых планируется использовать детали, изготовленные из меди и ее сплавов.
Удельный вес, значение которого (как и плотности) можно посмотреть и в таблице — это отношение веса изделия, изготовленного как из металла, так и из любого другого однородного материала, к его объему. Выражается это отношение формулой γ=P/V, где буквой γ как раз и обозначается удельный вес.
Нельзя путать удельный вес и плотность, которые являются разными характеристиками металла по своей сути, хоть и обладают одинаковым значением для меди.
Зная удельный вес меди и используя формулу для расчета этой величины γ=P/V, можно определить массу медной заготовки, имеющей различной сечение. Для этого необходимо перемножить значение удельного веса для меди и объем рассматриваемой заготовки, определить который расчетным путем не представляет особой сложности.
Единицы измерения удельного веса
Для выражения удельного веса меди в различных системах измерения используются различные единицы.
В системе СГС данный параметр измеряется в 1 дин/см 3 .
В системе СИ принята единица измерения 1н/м 3 .
В системе МКСС используется единица измерения 1 кГ/м 3 .
Если вы столкнулись с различными единицами измерения этого параметра меди или ее сплавов, то не представляет сложности перевести их друг в друга. Для этого можно использовать простую формулу перевода, которая выглядит следующим образом: 0,1 дин/см 3 = 1 н/м 3 = 0,102 кГ/м 3 .
Медьсодержащая руда до обработки
Расчет веса с использованием значения удельного веса
Чтобы вычислить вес заготовки, нужно определить площадь ее поперечного сечения, а затем умножить его на длину детали и на удельный вес.
Рассчитаем вес прутка из медно-никелевого сплава МНЖ5-1, диаметр которого составляет 30 миллиметров, а длина — 50 метров.
Площадь сечения вычислим по формуле S=πR 2 , следовательно: S = 3,1415 · 15 2 = 706,84 мм 2 = 7,068 см 2
Зная удельный вес медно-никелевого сплава МНЖ5-1, который равен 8,7 гр/см 3 , получим: М = 7,068 · 8,7 · 5000 = 307458 грамм = 307,458 кг
Вычислим вес 28-ми листов из медного сплава М2, толщина которых составляет 6 мм, а размеры 1500х2000 мм.
Объем одного листа составит: V = 6 · 1500 · 2000 = 18000000 мм 3 = 18000 см 3
Теперь, зная, что удельный вес 1 см 3 меди марки М3 равен 8,94 гр/см 3 , можем узнать вес одного листа: M = 8,94 · 18000 = 160920 гр = 160,92 кг
Масса всех 28-ми листов проката составит: М = 160,92 · 28 = 4505,76 кг
Вычислим вес прута квадратного сечения из медного сплава БрНХК длиной 8 метров и размер стороны 30 мм.
Определим объем всего проката: V = 3 · 3 · 800 = 7200 см 3
Удельный вес указанного жаропрочного сплава равен 8,85 гр/см 3 , следовательно общий вес проката составит: М = 7200 · 8,85 = 63720 грамм = 63,72 кг
Медь листовая. Вес медного листа.
Медь листовая. Вес медного листа.
Медные листы изготавливаю согласно ГОСТу 495-92. Для их производства используют медь, соответствующую стандарту ГОСТ 859-2001. Этому стандарту соответствуют марки меди М1, М1р, М2, М2р, М3, М3р.
Возможно вам будут интересны другие мои статьи:
Листы из меди изготавливают двумя способами: горячекатаным и холоднокатаным, подробнее о способах вы можете посмотреть в другой статье простальные листы. В зависимости от способа производства зависит диапазон толщины листов. Например, листы размеры толщины которых изготовлены методом холодного проката будут составлять от 0,4 до 12 мм, а изготовленные методом горячим прокатом от 3 до 25 мм. По состоянию металла делятся на мягкие, полутвердые и твердые. Они обозначаются буквами «М» — мягкие, «П» — полутвердые и соответственно «Т» — твердые.
Химический состав меди.
Твердые сорта меди образуются благодаря добавлению в них сурьмы, никеля, цинка, олова и железа. Эти химические элементы снижают теплопроводность и электропроводность материала.
Если же Вам необходима лучшая электропроводность, то нужно выбрать медные листы марок М0 и М1. В этих листах процент меди составляет 99.90% и всего лишь 0.1% примесей, эти значения мы можем увидеть в таблице 1 ниже. В примеси входят такие химические элементы как: сера, мышьяк, сурьма. С добавлением сурьмы в состав меди, затрудняется горячая обработка давлением. Также влияют на обработку давлением висмут и свинец. Эти химические элементы практически не растворяются в меди и никак не влияют на электропроводность.
Кислород в примеси с медью отрицательно влияет на неё. Смесь становится хрупкой, а соответственно и менее пластичной, снижается её прочность, уменьшаются показатели по электропроводности, свариваемости и пайке. В медных листах М0б кислород полностью отсутствует. Марки листов М1, М2 и М3 содержат около 0.05 – 0.08% кислорода, а марки М1р, М2р и М3р около 0.01%.
Таблица 1.
Марка меди
М00
М0
М0б
М1
М1р
М2
М2р
М3
М3р
М4
Содержание меди, %
99,99
99,95
99,97
99,90
99,90
99,70
99,70
99,50
99,50
99,00
Обозначения.
Самыми востребованными марками медных листов являются: М1 и М2. Цифра, справа от буквы обозначает процентное содержание меди и примесей. В данном случае «М1» означает, что здесь 99.90% меди и 0,01% примесей, а в марке «М2» процент меди 99,70%, а примеси будут составлять 0.03%. Чем меньше цифра, тем меньше содержание примесей.
Применение.
Благодаря своим качествам медные листы используют в строительных работах: в системе водоснабжения, кровельных работах, в оформлении зданий и сооружений (декоративные элементы). Из медных листов изготавливают различное оборудование в климатической и пищевой сферах, к нему предъявляются особые условия по коррозионной стойкости, огнеупорности, в общем такие условия, работа которых затруднена из-за агрессивной среды. Также из медных листов изготавливают музыкальные инструменты, электротехнические приборы, трубы.
Вес медных листов.
По ГОСТ 495-92 предусмотрен стандарт длины и ширины 1500 × 600 мм габаритных размеров медных листов. Толщина листа по ГОСТу будет варьироваться в пределах от 0.4 до 25 мм. В зависимости от потребности заказчиков, заводы-изготовители могут отклониться от этих стандартов, например, от параметров толщины, длины и ширины листа. В редких случаях размеры толщины листа могут изготавливаться от 0.2 мм. Из-за толщины листа будет меняться вес. Для того чтобы посчитать теоретический вес медного листа марок М1, М2, М3 необходимо воспользоваться таблицей 2 (смотри ниже) и предварительно выбрать габариты и толщину нужного листа. Если листов несколько, то нужно умножить данное число из таблицы на количество штук. Если у Вас нестандартный размер листа или обрезанный кусок листа, чтобы посчитать его вес, нужно выбрать из таблицы значение 1 м 2 (смотрим в колонке «размер листа»1000х1000) и затем умножить на его площадь.
Таблица 2.
Теоретический вес медных листов марок М1, М2, М3.
Сколько стоит килограмм меди и где чаще всего встречается?
Медь относится к распространенному виду лома, подлежащего повторной переработке. Металл используется для производства изделий разного предназначения. Это редкий материал с полезными свойствами и качествами. Поэтому лом меди относят к ценным видам металлических отходов и принимают в пунктах как вторсырье.
Какие виды медных отходов существуют?
Строго классификации отходов меди нет. Но для упрощения работы на пунктах приема выделяют 4 категории лома.
К ним относятся:
Чистый – сырье без примесей с характерным цветом, блеском.
Второсортный – сырье с большим содержанием примесей.
Третьесортный – содержит до 80% меди.
Сплавы с содержанием до 30% металла.
В каждом пункте приема предъявляются индивидуальные требования к металлическим отходам. Качество и стоимость оцениваются на основе размера, веса, формы материала. Важную роль играет удельный вес меди и плотность отходов.
Удельный вес меди: 8,63-8,94 г/см 3 . Вес 1 м 3 меди: 8630-8940 кг.
С учетом градуировки устанавливается стоимость 1 кг лома. Чистое и второсортное сырье стоит на 30-40 рублей дороже остальных. Средняя стоимость такого сырья – 360 рублей. Ценность колеблется в зависимости от торгов на бирже. Поэтому сдавая лом рекомендуется заранее оговаривать цену, чтобы в дальнейшем сделка не состоялась на менее выгодных для продавца условиях.
Стоимость лома зависит от цены руды. В природных составах содержится до 80% цветного металла, что соответствует третьему сорту.
Где чаще всего встречается медь?
Спрос на этот цветной металл стабильно высокий. Поэтому сбором лома занимаются, несмотря на сложности этого процесса.
Материал отличается низким удельным сопротивлением. Из-за этого свойства металл используют в электротехнике.
Перед сдачей в пункт приема приходится разбирать источник меди, извлекать ценный лом. Немногочисленные скупщики приобретают приборы и технику, содержащие этот материал.
Сантехническое использование
Медные трубы – ценный источник цветного лома. В сантехнике часто используют сплавы с цинком – латунь. Такое сочетание признано целесообразным из-за выраженных антикоррозийных свойств и облегчения веса сплава. В состав входит от 10% до 45% медного лома.
Содержание меди в составе сплава – решающий фактор при формировании стоимости лома. Чистый металл применяется в сантехнике редко, чаще в импортных продуктах. Производитель извлекает материал из неочищенной руды или лома, затем использует это сырье для создания новой сантехники.
Использование в строительстве
Строительство неразрывно связано с медными изделиями. Яркий пример – кровельная черепица из медных чешуек. Такой материал стал распространенным источником вторсырья.
В строительстве используют и медные кабели. С их помощью оборудуют электропроводку внутри помещений. Провода делают из чистой меди. Поэтому лом медного кабеля, полученный путем удаления наружной изоляции, ценится в пунктах приема.
Какой медный кабель и другие изделия принимают пункты вторсырья?
Провода с медной жилой эксплуатируются до 30 лет. Затем требуется замена на новые. Кабель – самый распространенный и доступный в быту источник металлического лома.
На пунктах принимают следующие виды кабеля:
силовые;
контрольные;
бытовые;
низкочастотные, высокочастотные.
Кроме кабеля, пункты принимают стружку и изделия из сплавов, содержащих медь. Сырье должно быть чистым, не содержать добавок в виде масел или эмульсий. Дорого принимают сырье, содержание меди в котором достигает 99%.
Где искать медь на лом?
Поиск источников меди – вопрос сложный. Это связано с тем, что найти ее в больших количествах практически невозможно. Проблема усугубляется тем, что такой металл весит меньше других. Чтобы раздобыть несколько килограмм сырья придется потратить немало времени и сил.
В быту. Источниками выступают устаревшие телевизоры, радио, магнитофоны, холодильники. Разобрав такую технику получают некоторое количество металла. Кроме меди, в состав устройства может входить свинец – еще один редкий и ценный материал.
На свалках. Отработанная техника и кабели часто можно найти на мусорных полигонах. Поиск сырья затрудняется большим количеством отходов. Но при правильном подходе можно обнаружить источники меди, разобрать их и извлечь вторсырье.
Заброшенные предприятия. На старых заводах, фабриках, в промышленных цехах находят разные виды черного и цветного металла. Сложность заключается в разборке и транспортировке сырья. Некоторые заброшенные предприятия охраняются и попытки проникновения незаконны.
Списанный кабель можно найти возле электростанций. Там же находят отработанные трансформаторы, в которых содержится медь. В пункт приема медного лома можно также отнести другие цветные металлы, содержащиеся в электроприборах.
Где искать медь на лом – сложный вопрос не из-за того, что источников материала мало. Трудность в том, что желающих заработать на сдаче вторсырья много. Поэтому все легкодоступные источники металла быстро опустошаются.
Прием лома меди в Москве
Множество компаний занимаются приемом черных и цветных металлов. Поэтому найти пункт приема в Москве легко. Ситуация осложняется тем, что в большинстве предприятий предпочитают покупать медь оптом в крупных партиях – от тонны и больше. Однако есть и те, кто выкупает металлические отходы небольшого веса. Там можно сдать, к примеру, медный кабель от 1 кг, но стоимость металла ниже.
При выборе компании учитывают:
Место расположения.
Наличие услуг вывоза металла.
Закупочную стоимость.
Принимаемые виды сырья.
Прием, сбор и сортировка металлов – направление работы, для которого требуется лицензия. Прежде чем сдавать медь, нужно удостовериться в том, что у компании есть разрешение. Иначе не исключается риск мошеннических действий в виде неправильного определения веса или стоимости сырья.
Цена меди за 1 кг
Стоимость зависит от чистоты и характеристик изделия. В среднем, 1 килограмм меди стоит 340-360 рублей. За 1 кг стружки или кабеля можно получить от 250 рублей. Минимальная стоимость медных отходов составляет 190 рублей.
Почему лом меди постоянно дорожает?
Главная причина – спрос на очищенный материал без примесей. Цветной металл применяется в разных сферах, поэтому в нем есть потребность. При этом объемы добычи постепенно уменьшаются.
Несмотря на то, что большинство изделий, где раньше применялась медь, делают из более доступных материалов, некоторые виды оборудования остаются неизменными. В любом электротехническом приборе остаются медные детали, так как другие металлы не обладают подобными свойствами. Это касается электропроводки транспортных средств, где требуется чистейший материал. Чтобы произвести его, очищают большое количество руды и отходов, что и рождает спрос.
Еще один фактор, повышающий стоимость, заключается в предположительном истощении запасов медной руды к 2050 году. Предприятия заранее скупают материал, который понадобится для производства.
Медицинское применение меди
Металл входит в состав медицинских приборов, инструментов. Яркий пример – напыления на медицинских стальных ножах, за счет которого инструмент быстрее нагревается. Рафинированную Cu используют в производстве лекарств.
Применение в медицине – еще одна причина постоянного повышения стоимости. Металл используется в незначительных объемах, но влияет на спрос. В результате повышается стоимость сырья в пунктах приема.
Медь – редкий металл, обладающий уникальными свойствами и характеристиками. Медный лом – это вторичный материал, из которого получают чистый металл для производства новых изделий. Сырье получают из отработанных бытовых приборов, двигателей, электрических кабелей. Собранное сырье сдается в пункты приема по предварительно оговоренной цене.