鋼的密度(鋼的密度是多少)

今天分享一份超全的鋼的計算公式，收藏起來慢慢看，希望會對你有所幫助。

鋼材的基本公式

角鋼=邊長*邊厚*0.015

焊管/無縫鋼管=(外徑-壁厚）×壁厚×0.02466

方管=邊長×4×0.00785=周長/3.14

矩形管=（長+寬）×2×壁厚×0.00785

扁鋼=寬度*壁厚*0.00785

鍍鋅扁鋼=寬度×壁厚×0.00785×1.06

板材=長度×寬度×厚度×0.00785

花紋板=[厚度×0.0785+0.3]×長度*寬度

六角鋼=對邊×對邊距離×0.0065

八角鋼=對邊×對邊距離×0.0065

不銹鋼板=長度×寬度×厚度×7.93

圓鋼重量（公斤）=0.00617×直徑×直徑×長度

方鋼重量（公斤）=0.00785×邊寬×邊寬×長度

六角鋼重量（公斤）=0.0068×對邊寬×對邊寬×長度

八角鋼重量（公斤）=0.0065×對邊寬×對邊寬×長度

螺紋鋼重量（公斤）=0.00617×計算直徑×計算直徑×長度

角鋼重量（公斤）=0.00785×（邊寬+邊寬-邊厚）×邊厚×長度

扁鋼重量（公斤）=0.00785×厚度×邊寬×長度

鋼管重量（公斤）=0.02466×壁厚×（外徑-壁厚）×長度

01

六方體體積的計算

公式 s20.866×H/m/k即對邊×對邊×0.866×高或厚度

02

各種鋼管(材)重量換算公式

鋼管的重量=0.25×π×（外徑平方-內徑平方）×L×鋼鐵比重

其中：π = 3.14，L=鋼管長度，鋼鐵比重取7.8

所以，鋼管的重量=0.25×3.14×（外徑平方-內徑平方）×L×7.8

* 如果尺寸單位取米（M）,則計算的重量結果為公斤（Kg）

鋼的密度為：7.85g/cm3（注意：單位換算）

鋼材理論重量計算的計量單位為公斤（ kg ）。

其基本公式為：

W（重量，kg）=F（斷面積 mm2）×L（長度，m）×ρ（密度，g/cm3）×1/1000

03

各種鋼材理論重量計算公式

常 用 數 據

1 m＝ 3.281 ft

1 in＝ 25.4 mm

1 lb＝ 0.4536 kg

1 oz＝ 28.3 g

1 kgf＝ 9.81 N

1 lbf＝4.45 N

1 MPa=145.161 lb / in

鋼的比重（密度）：7.8g/cm

不銹鋼比重（密度）：7.78g/cm

鋅比重（密度）：7.05g/cm

鋁的比重（密度）：2.7g/cm

洛氏、布式、維式、努氏硬度之間的換算公式

01

努氏硬度→維氏硬度

經實際數據驗證，該公式的最大相對換算誤差為0.75%，具有較高的參考價值。

02

洛氏硬度→維氏硬度

①

此公式用我國公布的黑色金屬硬度標準數據進行換算，其HRC誤差基本上在±0.4HRC 范圍內，其最大誤差也僅±0.9HRC，計算的HV誤差最大為±15HV。

②根據不同壓頭所受應力σHRC=σHV，通過對洛氏硬度與維氏硬度壓痕深度關系曲線的分析得出公式

本公式與國家標準實驗換算值對照,換算式計算結果與標準實驗值之誤差為±0.1HRC。

03

洛氏硬度→布氏硬度

對布氏壓痕和洛氏壓痕深度關系進行分析，根據壓頭的應力σHRC=σHB得出換算公式

計算結果與國家標準實驗值對照，換算式計算結果與標準實驗值之誤差為±0.1HRC。

04

布氏硬度→維氏硬度

布氏硬度與維氏硬度的關系，同樣根據σHB=σHV得出公式

此公式換算結果與國家標準換算值對照，換算誤差為±2HV。

05

努氏硬度→洛氏硬度

因為努氏硬度與洛氏硬度的對應曲線類似于拋物線，故由曲線得出近似的換算公式為

此公式比較精確，可以作為使用參考。

連鑄常用的計算公式

澆注能力：連鑄機每分鐘澆注的鋼液量

Q=nFVr

Q

連鑄機的澆注能力（t/min）

n

流數

F

連鑄坯的斷面積(m2)

V

拉坯速度(m/min)

r

連鑄坯的比重

鋼液成坯率

C1=（澆注坯量/鋼液澆筑量）×100%

一般為96～98%

連鑄坯的合格率

C2=（合格鑄坯量/澆注坯量）×100%

一般為96～99%

連鑄坯的日有效作業率

C3=（連鑄機每日實際澆注時間/24）×100%

連鑄機的日產量

Q日=24×60×Q×C1×C2×C3

Q

澆注能力（噸/分鐘）

鋼水收得率

C4=（合格的鑄坯量/鋼液澆注量）×100%

連鑄機的流數

n=G/(F×V×r×T)

n

連鑄機的流數

G

盛鋼桶容量(t)

F

鑄坯的斷面積(m2)

V

坯拉速度(m/min)

r

連鑄坯的比重(t/m3)（碳素鎮靜鋼7.6，沸騰鋼7.4）

T

盛鋼桶內鋼液允許的澆注時間(min)

盛鋼桶內鋼液最大允許的澆注時間

T最大=[(lgG-0.2)/0.3]×f

T最大

盛鋼桶內鋼液最大允許的澆注時間（分鐘）

G

盛鋼桶容量（噸）

f

質量系數，取決于盛鋼桶所允許的溫度損失，要求格的鋼種取10，要求低鋼種取12

拉坯速度

V=K×L/F

V

拉坯速度(m/min)

L

鑄坯斷面周長(mm)

F

鑄坯的斷面積(mm2)

K

速度系數(m×mm/) 方坯45～75，板坯45～60，圓坯35～45

中間包的最小容量

G中小=1.3FVrTn

G中小

中間包最小容量(t)

F

鑄坯的斷面積(m2)

V

拉坯速度(m/min)

r

鋼液比重(t/m3) 一般取7.0

T

更換盛鋼桶所需時間(t)

n

流數

結晶器倒錐度

εs=（S下-S上）/S下×100%

εs

結晶器倒錐度（%）

S下

結晶器下口面積(mm2)

S上

結晶器上口面積(mm2)

對于矩形坯和板坯連鑄機，鑄坯的寬度和厚度方向上的收縮率不一樣

結晶器倒錐度計算

ε=(L下-L上)/L下×100%

ε

結晶器邊長計算的倒錐度(%)

L下

結晶器下口寬邊或窄邊的長度(mm)

L上

結晶器上口寬邊或窄邊的長度(mm)

結晶器的冷卻強度

Q=0.0036Fv

Q

結晶器冷卻水量(m3/h)

F

結晶器水縫總面積(mm2) 其中F=B×D

B

結晶器的水縫周長(mm)

D

結晶器水縫斷面寬度，取4～5mm

v

冷卻水在水縫內的流速，方坯取6～12m/s，板坯取3.5～5m/s

二次冷卻段的耗水量

Q=W×G

Q

二冷區耗水量(m3/h)

W

二次冷卻強度（升/千克鋼）（也叫比水量：所消耗的冷卻水量與通過二冷區的鑄坯質量的比值。）低碳鋼比水量1.0～1.2升/千克鋼；中高碳鋼，低合金鋼比水量0.7～1.0升/千克鋼；不銹鋼，裂紋敏感鋼比水量0.4～0.6升/千克鋼；高速鋼比水量0.1～0.3升/千克鋼

G

連鑄機理論小時產量(t/h)

澆注平臺溫度（盛鋼桶開始澆注時，桶內鋼液測量的溫度）

T平=T中+△T1+△T2+βt

T平

澆注平臺溫度（℃）

T中

中間包內鋼液的理論澆注溫度（℃）

△T1

中包內鋼液初期溫度降低值（℃）（與中包預熱狀態有關，一般10～15℃）

△T2

鋼液從盛鋼桶到中間包的溫度降低值（℃）

β

盛鋼桶內自然降溫速率(℃/min)

盛鋼桶50噸為1.3～1.5℃/min，盛鋼桶100噸為0.5～0.6℃/min，盛鋼桶200噸為0.3～0.4℃/min，盛鋼桶300噸為0.2～0.3℃/min

t

盛鋼桶內鋼液最大允許澆注時間(min)

連鑄澆注溫度（中間包內鋼液溫度）

T中=T熔+a

T中

中間包的鋼液理論澆注溫度（℃）

T熔

鋼液的熔點（℃）

T熔=1538℃-[88C%+8Si%+5Mn%+30P%+25S%+5Ca%+4Ni%+2Mo%+2V%+1.5Cr%]

a

鋼液的過熱度（℃）

中包過熱度取值范圍10～30℃，鑄坯斷面大的取值高一些

鋼的熱處理工藝設計經驗公式

01

鋼的熱處理

1.1正火加熱時間

t=KD

t

加熱時間

D

工件有效厚度(mm)

K

加熱時間系數(s/mm)

K值的經驗數據

加熱設備

加熱溫度(℃)

碳素鋼K/(S/mm)

合金鋼K(S/mm)

箱式爐

800~950

50~60

60~70

鹽浴爐

800~950

12~25

20~30

1.2正火加熱溫度

根據鋼的相變臨界點選擇正火加熱溫度

低碳鋼

T=Ac3+(100~150℃)

中碳鋼

T=Ac3+(50~100℃)

高碳鋼

T=Ac3+(30~50℃)

亞共析剛

T=Ac3+(30~80℃)

共析鋼及過共析鋼

T=Acm+(30~50℃)

1.3淬火加熱時間

t=a×K×D（不經預熱）

t=(a+b)×K×D（經一次預熱）

t=(a+b+c)×K×D（經二次預熱）

t

加熱時間(min)

a

到達淬火溫度的加熱系數(min/mm)

b

到達預熱溫度的加熱系數(min/mm)

c

到達二次預熱溫度的加熱系數(min/mm)

K

裝爐修正系數

D

工件的有效厚度(mm)

在一般的加熱條件下，采用箱式爐進行加熱時，碳素鋼及合金鋼a多采用1～1.5min/mm；b為1.5～2min/mm（高速鋼及合金鋼一次預熱a=0.5～0.3；b=2.5～3.6；二次預熱a=0.5～0.3；b=1.5～2.5；c=0.8～1.1），若在箱式爐中進行快速加熱時，當爐溫較淬火加熱溫度高出100～150℃時，系數a約為1.5～20s/mm，系數b不用另加。若用鹽浴加熱，則所需時間，應較箱式爐中加熱時間少1/5（經預熱）至1/3（不經預熱）左右。

工件裝爐修正系數K

工件裝爐方式

修正系數

t030111.1

1.0

t030111.3

2.0

t030111.5

1.3

t030111.7

1.0

1.4淬火加熱溫度

亞共析鋼的淬火加熱溫度

Ac3+(30~50℃)

共析和過共析鋼

Ac1+(30~50℃)

合金鋼的淬火加熱溫度

Ac1（或Ac3）+(50~100℃)

1.5回火加熱時間

對于中溫或高溫回火的工件，回火時間是指均勻透燒所用的時間

t=aD+b

t

回火保溫時間(min)

D

工件有效尺寸(mm)

a

加熱系數(min/mm)

b

附加時間，一般為10~20min

鹽浴的加熱系數為0.5~0.8min/mm；

鉛浴的加熱系數為0.3~0.5min/mm;

井式回火電爐（RJJ系列回火電爐）加熱系數為1.0~1.5min/mm

箱式電爐加熱系數為2~2.5min/mm

1.6回火加熱溫度

T=200+k(60-x)

x

回火后硬度值(HRC)

k

待定系數，對于45鋼，x＞30，k=11

大量試驗表明，當鋼的回火參數P一定時，回火所達到的工藝效果—硬度值或力學性能相同。因此，按傳統經驗式確定回火參數僅在標準態(回火1h)時方可使用，實際生產應用受到限制。

為了解決上述問題，將有關因素均定量表達，文獻中導出如下回火公式：

(1) 在200~400℃范圍：

HV=640-(T-20)×1.05+(lgt-1.28)×366+(T-200)(lgt-1.28)×0.036

(2) 在400~600℃范圍：

HV=17.2×103/T-(lgt-1.28)×29.4-(T-400)(lgt-1.28)×0.023

T

回火溫度℃

t

回火時間min

對比可以看出影響回火效果的主要因素是T和t能較好，較真實地反映出實際工藝參數的影響，定量地表達了不同溫度區間回火硬度的變化特征。

02

鋼的淬火冷卻時間計算

鋼預冷淬火時空氣預冷時間ty(s)

ty=12+(3~4)D

D

淬火工件危險截面厚度(mm)

鋼Ms點上分級冷卻時間tf(s)

tf=30+5D

03

鋼的淬火硬度的計算

鋼終端淬火試驗時，距試樣頂端4~40mm范圍內各點硬度H4~40(HRC)

H4~40=88C1/2-0.0135E2C1/2+19Cr1/2+6.3Ni1/2+16Mn1/2+35Mo1/2+5Si1/2-0.82G-20E1/2+2.11E-2

E

到頂端距離(mm)

G

奧氏體晶粒度

鋼的最高淬火硬度，即淬火鋼獲得90%馬氏體時的硬度Hh(HRC)

Hh=30+50C

鋼的臨界淬火硬度，即淬火鋼獲得50%馬氏體時的硬度H1(HRC)

H1=24+40C

鋼淬火組織為馬氏體時的硬度HVM

HVM=127+949C+27Si+11Mn+8Ni+16Cr+21logvM

鋼淬火組織為貝氏體時的硬度HVB

HVB=-323+185C+330Si+153Mn+65Ni+144Cr+191Mo+logv B(89+54C-55Si-22Mn-10Ni-20Cr-33Mo)

鋼淬火組織為珠光體-鐵素體的硬度HVPF

HVPF=42+223C+53Si+30Mn+13Ni+7Cr+19Mo+logv PF(10-19Si+4Ni+8Cr+130V)

04

鋼回火后硬度的計算

鋼淬火組織為馬氏體時的回火硬度HVM

HVM=-74-434C-368Si+15Mn+37Ni+17Cr-335Mo-2235V+(103/PB)(260+616C+321Si-21Mn-35Ni-11Cr+352Mo-2345V)

PB

回火參數（回火溫度×回火時間），此處加熱時間為1h

鋼淬火組織為貝氏體時的回火硬度HVB

HVB=262+162C-349Si-64Mn-6Ni-186Cr-485Mo-857+(103/PB)(-149+43C+336Si+79Mn+16Ni+196Cr+498Mo+1094V)

鋼回火后硬度回歸方程

HRC=75.5-0.094T+0.66CM

T

回火溫度(℃)

CM

鋼的含碳量或碳當量(%)

CM=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

45鋼回火后硬度回歸方程

HV=640-(T-200)1.05-(logt-1.28)36.6+(T-200)(logt-1.28)0.0036

20≤T≤400

HV=17.2×104/T-(logt-1.28)29.4-(T-400)(logt-1.28)0.014

400≤T≤600

t

回火時間(min)

05

鋼的回火溫度估算（碳素鋼）

T=200+k(60-x)

x

回火后硬度值（HRC)

k

待定系數，對于45鋼，x＞30,k=11;x≤30,k=12

06

由鋼的化學成分估算力學性能

6.1 求屈服比（屈服極限σs/抗拉強度σb）

油液淬火調質σs/σb(%)

σs/σb=55+3Si+4Mn+8Cr+10Mo+3Ni+20V

Si≤1.8%,Mn≤1.1%,Cr≤1.8%,Mo≤0.5%,Ni≤5%,V≤0.25%

材料適用直徑在φ150~200mm

空氣淬火調質鋼σs/σb(%)

σs/σb=48+3Si+4Mn+8Cr+10Mn+3Ni+20V

6.2 求抗拉強度σb（9.8×MPa）

調質鋼

σb=100C-100(C-0.40)/3+100Si/10+100Mo/4+30Mn+6Ni+2W+60V

適用C≤0.9%,Si≤1.8%,Mn≤1.1%,Cr≤1.8%,Ni≤5%,V≤2%

普通正火及退火鋼

σb =20+100CM

熱軋鋼

σb=27+56CM

鍛鋼

σb=27+50CM

鑄鐵

σb=27+48CM

CM

鋼的碳當量

CM=[1+0.5(C-0.20)]C+0.15Si+[0.125+0.25(C+0.20)Mn]+[1.25-0.5(C-0.20)]P+0.20Cr+0.10Ni

機加工常用計算公式

術語和單位

Dm

加工直徑(mm)

Vc

切削速度(m/min)

n

主軸轉速(r/min)

Tc

加工時間(min)

Qz

金屬去除量(cm3/min)

Im

加工長度(mm)

Pc

有效功率(kW)

Kc0.4

切削厚度為0.4mm時的單位切削力(N/mm2)

fn

每轉進給量(mm/r)

kr

主偏角（度）

Rmax

表面粗糙度(um)

rε

刀片刀尖半徑(mm)

ap

切削深度(mm)

公式

切削速度(m/min)

Vc=π×Dm×n/103

主軸轉速(r/min)

n=vc×103/(π×Dm)

金屬去除量(cm3/min)

Qz=vc×ap×fn

所需功率(kW)

Pc=vc×ap×fn×kc0.4/60×103(0.4/fn×sin kr)0.29

加工時間(min)

Tc=Im/fn×n

表面粗糙度(um)

Rmax=fn2/ rε×125

刀尖R補償公式

Z=R-R*tan(a/2)

X=Z*tan(a)

01

常用車削加工計算公式

Dm：加工直徑，單位（mm）

n：主軸轉速，單位（rpm）

Vc：切削線速度，單位（m/min）

Dm：加工直徑，單位（mm）

Vc：切削線速度，單位（m/min）

ap：切深（吃刀量），單位（mm）

fn：每轉進給量，單位（mm/r）

Vc：切削線速度，單位（m/min）

ap：切深（吃刀量），單位（mm）

fn：每轉進給量，單位（mm/r）

Im：加工長度，單位（mm）

fn：每轉進給量，單位（mm/r）

n：主軸轉速，單位（rpm）

kc1：特定切削力，適用于hm= 1 mm

hm：平均切屑厚度，單位（mm)

mc：實際校正系數hm

γ0：切屑前角

02

常用銑削加工計算公式

03

常用孔加工計算公式

來源：材易通、直觀學機械、金蜘蛛緊固件網

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