圆钢的理论重量表格(计算钢材的所有公式及对照表)


钢材的基本公式

角钢=边长*边厚*0.015
焊管/无缝钢管=(外径-壁厚)×壁厚×0.02466
方管=边长×4×0.00785=周长/3.14
矩形管=(长+宽)×2×壁厚×0.00785
扁钢=宽度*壁厚*0.00785
镀锌扁钢=宽度×壁厚×0.00785×1.06
板材=长度×宽度×厚度×0.00785
花纹板=[厚度×0.0785+0.3]×长度*宽度
六角钢=对边×对边距离×0.0065
八角钢=对边×对边距离×0.0065
不锈钢板=长度×宽度×厚度×7.93
圆钢重量(公斤)=0.00617×直径×直径×长度
方钢重量(公斤)=0.00785×边宽×边宽×长度
六角钢重量(公斤)=0.0068×对边宽×对边宽×长度
八角钢重量(公斤)=0.0065×对边宽×对边宽×长度
螺纹钢重量(公斤)=0.00617×计算直径×计算直径×长度
角钢重量(公斤)=0.00785×(边宽+边宽-边厚)×边厚×长度
扁钢重量(公斤)=0.00785×厚度×边宽×长度
钢管重量(公斤)=0.02466×壁厚×(外径-壁厚)×长度

01

六方体体积的计算

公式 s20.866×H/m/k即对边×对边×0.866×高或厚度

02

各种钢管(材)重量换算公式

钢管的重量=0.25×π×(外径平方-内径平方)×L×钢铁比重

其中:π = 3.14,L=钢管长度,钢铁比重取7.8

所以,钢管的重量=0.25×3.14×(外径平方-内径平方)×L×7.8

* 如果尺寸单位取米(M),则计算的重量结果为公斤(Kg)

钢的密度为:7.85g/cm³(注意:单位换算)

钢材理论重量计算的计量单位为公斤( kg )。

其基本公式为:

W(重量,kg)=F(断面积 mm²)×L(长度,m)×ρ(密度,g/cm³)×1/1000

03

各种钢材理论重量计算公式

钢的基本计算公式(超全) 钢的基本计算公式(超全) 钢的基本计算公式(超全) 钢的基本计算公式(超全) 钢的基本计算公式(超全) 钢的基本计算公式(超全) 钢的基本计算公式(超全) 钢的基本计算公式(超全)
常 用 数 据
1 m= 3.281 ft1 in= 25.4 mm
1 lb= 0.4536 kg1 oz= 28.3 g
1 kgf= 9.81 N1 lbf=4.45 N
1 MPa=145.161 lb / in钢的比重(密度):7.8g/cm
不锈钢比重(密度):7.78g/cm锌比重(密度):7.05g/cm
铝的比重(密度):2.7g/cm

洛氏、布式、维式、努氏硬度之间的换算公式

01

努氏硬度→维氏硬度

钢的基本计算公式(超全)

经实际数据验证,该公式的最大相对换算误差为0.75%,具有较高的参考价值。

02

洛氏硬度→维氏硬度

钢的基本计算公式(超全)

此公式用我国公布的黑色金属硬度标准数据进行换算,其HRC误差基本上在±0.4HRC 范围内,其最大误差也仅±0.9HRC,计算的HV误差最大为±15HV。

②根据不同压头所受应力σHRC=σHV,通过对洛氏硬度与维氏硬度压痕深度关系曲线的分析得出公式

钢的基本计算公式(超全)

本公式与国家标准实验换算值对照,换算式计算结果与标准实验值之误差为±0.1HRC。

03

洛氏硬度→布氏硬度

对布氏压痕和洛氏压痕深度关系进行分析,根据压头的应力σHRC=σHB得出换算公式

钢的基本计算公式(超全)

计算结果与国家标准实验值对照,换算式计算结果与标准实验值之误差为±0.1HRC。

04

布氏硬度→维氏硬度

布氏硬度与维氏硬度的关系,同样根据σHB=σHV得出公式

钢的基本计算公式(超全) 钢的基本计算公式(超全)

此公式换算结果与国家标准换算值对照,换算误差为±2HV。

05

努氏硬度→洛氏硬度

因为努氏硬度与洛氏硬度的对应曲线类似于抛物线,故由曲线得出近似的换算公式为

钢的基本计算公式(超全)

此公式比较精确,可以作为使用参考。

连铸常用的计算公式

浇注能力:连铸机每分钟浇注的钢液量
Q=nFVr
Q连铸机的浇注能力(t/min)
n流数
F连铸坯的断面积(m2)
V拉坯速度(m/min)
r连铸坯的比重
钢液成坯率
C1=(浇注坯量/钢液浇筑量)×100%一般为96~98%
连铸坯的合格率
C2=(合格铸坯量/浇注坯量)×100%一般为96~99%
连铸坯的日有效作业率
C3=(连铸机每日实际浇注时间/24)×100%
连铸机的日产量
Q日=24×60×Q×C1×C2×C3
Q浇注能力(吨/分钟)
钢水收得率
C4=(合格的铸坯量/钢液浇注量)×100%
连铸机的流数
n=G/(F×V×r×T)
n连铸机的流数
G盛钢桶容量(t)
F铸坯的断面积(m2)
V坯拉速度(m/min)
r连铸坯的比重(t/m3)(碳素镇静钢7.6,沸腾钢7.4)
T盛钢桶内钢液允许的浇注时间(min)
盛钢桶内钢液最大允许的浇注时间
T最大=[(lgG-0.2)/0.3]×f
T最大盛钢桶内钢液最大允许的浇注时间(分钟)
G盛钢桶容量(吨)
f质量系数,取决于盛钢桶所允许的温度损失,要求格的钢种取10,要求低钢种取12
拉坯速度
V=K×L/F
V拉坯速度(m/min)
L铸坯断面周长(mm)
F铸坯的断面积(mm2)
K速度系数(m×mm/) 方坯45~75,板坯45~60,圆坯35~45
中间包的最小容量
G中小=1.3FVrTn
G中小中间包最小容量(t)
F铸坯的断面积(m2)
V拉坯速度(m/min)
r钢液比重(t/m3) 一般取7.0
T更换盛钢桶所需时间(t)
n流数
结晶器倒锥度
εs=(S下-S上)/S下×100%
εs结晶器倒锥度(%)
S下结晶器下口面积(mm2)
S上结晶器上口面积(mm2)
对于矩形坯和板坯连铸机,铸坯的宽度和厚度方向上的收缩率不一样
结晶器倒锥度计算
ε=(L下-L上)/L下×100%
ε结晶器边长计算的倒锥度(%)
L下结晶器下口宽边或窄边的长度(mm)
L上结晶器上口宽边或窄边的长度(mm)
结晶器的冷却强度
Q=0.0036Fv
Q结晶器冷却水量(m3/h)
F结晶器水缝总面积(mm2) 其中F=B×D
B结晶器的水缝周长(mm)
D结晶器水缝断面宽度,取4~5mm
v冷却水在水缝内的流速,方坯取6~12m/s,板坯取3.5~5m/s
二次冷却段的耗水量
Q=W×G
Q二冷区耗水量(m3/h)
W二次冷却强度(升/千克钢)(也叫比水量:所消耗的冷却水量与通过二冷区的铸坯质量的比值。)低碳钢比水量1.0~1.2升/千克钢;中高碳钢,低合金钢比水量0.7~1.0升/千克钢;不锈钢,裂纹敏感钢比水量0.4~0.6升/千克钢;高速钢比水量0.1~0.3升/千克钢
G连铸机理论小时产量(t/h)
浇注平台温度(盛钢桶开始浇注时,桶内钢液测量的温度)
T平=T中+△T1+△T2+βt
T平浇注平台温度(℃)
T中中间包内钢液的理论浇注温度(℃)
△T1中包内钢液初期温度降低值(℃)(与中包预热状态有关,一般10~15℃)
△T2钢液从盛钢桶到中间包的温度降低值(℃)
β盛钢桶内自然降温速率(℃/min)盛钢桶50吨为1.3~1.5℃/min,盛钢桶100吨为0.5~0.6℃/min,盛钢桶200吨为0.3~0.4℃/min,盛钢桶300吨为0.2~0.3℃/min
t盛钢桶内钢液最大允许浇注时间(min)
连铸浇注温度(中间包内钢液温度)
T中=T熔+a
T中中间包的钢液理论浇注温度(℃)
T熔钢液的熔点(℃)
T熔=1538℃-[88C%+8Si%+5Mn%+30P%+25S%+5Ca%+4Ni%+2Mo%+2V%+1.5Cr%]
a钢液的过热度(℃)中包过热度取值范围10~30℃,铸坯断面大的取值高一些

钢的热处理工艺设计经验公式

01

钢的热处理

1.1正火加热时间

t=KD
t加热时间
D工件有效厚度(mm)
K加热时间系数(s/mm)
K值的经验数据
加热设备加热温度(℃)碳素钢K/(S/mm)合金钢K(S/mm)
箱式炉800~95050~6060~70
盐浴炉800~95012~2520~30

1.2正火加热温度

根据钢的相变临界点选择正火加热温度
低碳钢T=Ac3+(100~150℃)
中碳钢T=Ac3+(50~100℃)
高碳钢T=Ac3+(30~50℃)
亚共析刚T=Ac3+(30~80℃)
共析钢及过共析钢T=Acm+(30~50℃)

1.3淬火加热时间

t=a×K×D(不经预热)
t=(a+b)×K×D(经一次预热)
t=(a+b+c)×K×D(经二次预热)
t加热时间(min)
a到达淬火温度的加热系数(min/mm)
b到达预热温度的加热系数(min/mm)
c到达二次预热温度的加热系数(min/mm)
K装炉修正系数
D工件的有效厚度(mm)

在一般的加热条件下,采用箱式炉进行加热时,碳素钢及合金钢a多采用1~1.5min/mm;b为1.5~2min/mm(高速钢及合金钢一次预热a=0.5~0.3;b=2.5~3.6;二次预热a=0.5~0.3;b=1.5~2.5;c=0.8~1.1),若在箱式炉中进行快速加热时,当炉温较淬火加热温度高出100~150℃时,系数a约为1.5~20s/mm,系数b不用另加。若用盐浴加热,则所需时间,应较箱式炉中加热时间少1/5(经预热)至1/3(不经预热)左右。

工件装炉修正系数K
工件装炉方式修正系数
t030111.11.0
t030111.32.0
t030111.51.3
t030111.71.0

1.4淬火加热温度

亚共析钢的淬火加热温度Ac3+(30~50℃)
共析和过共析钢Ac1+(30~50℃)
合金钢的淬火加热温度Ac1(或Ac3)+(50~100℃)

1.5回火加热时间

对于中温或高温回火的工件,回火时间是指均匀透烧所用的时间t=aD+b
t回火保温时间(min)
D工件有效尺寸(mm)
a加热系数(min/mm)
b附加时间,一般为10~20min
盐浴的加热系数为0.5~0.8min/mm;铅浴的加热系数为0.3~0.5min/mm;井式回火电炉(RJJ系列回火电炉)加热系数为1.0~1.5min/mm箱式电炉加热系数为2~2.5min/mm

1.6回火加热温度

T=200+k(60-x)
x回火后硬度值(HRC)
k待定系数,对于45钢,x>30,k=11

大量试验表明,当钢的回火参数P一定时,回火所达到的工艺效果—硬度值或力学性能相同。因此,按传统经验式确定回火参数仅在标准态(回火1h)时方可使用,实际生产应用受到限制。

为了解决上述问题,将有关因素均定量表达,文献中导出如下回火公式:

(1) 在200~400℃范围:HV=640-(T-20)×1.05+(lgt-1.28)×366+(T-200)(lgt-1.28)×0.036
(2) 400~600℃范围:HV=17.2×103/T-(lgt-1.28)×29.4-(T-400)(lgt-1.28)×0.023
T回火温度℃
t回火时间min

对比可以看出影响回火效果的主要因素是T和t能较好,较真实地反映出实际工艺参数的影响,定量地表达了不同温度区间回火硬度的变化特征。

02

钢的淬火冷却时间计算

钢预冷淬火时空气预冷时间ty(s)
ty=12+(3~4)D
D淬火工件危险截面厚度(mm)
钢Ms点上分级冷却时间tf(s)
tf=30+5D

03

钢的淬火硬度的计算

钢终端淬火试验时,距试样顶端4~40mm范围内各点硬度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到顶端距离(mm)
G奥氏体晶粒度
钢的最高淬火硬度,即淬火钢获得90%马氏体时的硬度Hh(HRC)
Hh=30+50C
钢的临界淬火硬度,即淬火钢获得50%马氏体时的硬度H1(HRC)
H1=24+40C
钢淬火组织为马氏体时的硬度HVM
HVM=127+949C+27Si+11Mn+8Ni+16Cr+21logvM
钢淬火组织为贝氏体时的硬度HVB
HVB=-323+185C+330Si+153Mn+65Ni+144Cr+191Mo+logv B(89+54C-55Si-22Mn-10Ni-20Cr-33Mo)
钢淬火组织为珠光体-铁素体的硬度HVPF
HVPF=42+223C+53Si+30Mn+13Ni+7Cr+19Mo+logv PF(10-19Si+4Ni+8Cr+130V)

04

钢回火后硬度的计算

钢淬火组织为马氏体时的回火硬度HVM
HVM=-74-434C-368Si+15Mn+37Ni+17Cr-335Mo-2235V+(103/PB)(260+616C+321Si-21Mn-35Ni-11Cr+352Mo-2345V)
PB回火参数(回火温度×回火时间),此处加热时间为1h
钢淬火组织为贝氏体时的回火硬度HVB
HVB=262+162C-349Si-64Mn-6Ni-186Cr-485Mo-857+(103/PB)(-149+43C+336Si+79Mn+16Ni+196Cr+498Mo+1094V)
钢回火后硬度回归方程
HRC=75.5-0.094T+0.66CM
T回火温度(℃)
CM钢的含碳量或碳当量(%)
CM=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15
45钢回火后硬度回归方程
HV=640-(T-200)1.05-(logt-1.28)36.6+(T-200)(logt-1.28)0.003620≤T≤400
HV=17.2×104/T-(logt-1.28)29.4-(T-400)(logt-1.28)0.014400≤T≤600
t回火时间(min)

05

钢的回火温度估算(碳素钢)

T=200+k(60-x)
x回火后硬度值(HRC)
k待定系数,对于45钢,x>30,k=11;x≤30,k=12

06

由钢的化学成分估算力学性能

6.1 求屈服比(屈服极限σs/抗拉强度σb)

油液淬火调质σs/σb(%)
σs/σb=55+3Si+4Mn+8Cr+10Mo+3Ni+20VSi≤1.8%,Mn≤1.1%,Cr≤1.8%,Mo≤0.5%,Ni≤5%,V≤0.25%材料适用直径在φ150~200mm
空气淬火调质钢σs/σb(%)
σs/σb=48+3Si+4Mn+8Cr+10Mn+3Ni+20V

6.2 求抗拉强度σb(9.8×MPa)

调质钢
σb=100C-100(C-0.40)/3+100Si/10+100Mo/4+30Mn+6Ni+2W+60V适用C≤0.9%,Si≤1.8%,Mn≤1.1%,Cr≤1.8%,Ni≤5%,V≤2%
普通正火及退火钢
σb =20+100CM
热轧钢
σb=27+56CM
锻钢
σb=27+50CM
铸铁
σb=27+48CM
CM钢的碳当量
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

机加工常用计算公式

术语和单位

Dm加工直径(mm)
Vc切削速度(m/min)
n主轴转速(r/min)
Tc加工时间(min)
Qz金属去除量(cm³/min)
Im加工长度(mm)
Pc有效功率(kW)
Kc0.4切削厚度为0.4mm时的单位切削力(N/mm²)
fn每转进给量(mm/r)
kr主偏角(度)
Rmax表面粗糙度(um)
刀片刀尖半径(mm)
ap切削深度(mm)

公式

切削速度(m/min)Vc=π×Dm×n/103
主轴转速(r/min)n=vc×103/(π×Dm)
金属去除量(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
加工时间(min)Tc=Im/fn×n
表面粗糙度(um)Rmax=fn2/ rε×125
刀尖R补偿公式Z=R-R*tan(a/2)X=Z*tan(a)

01

常用车削加工计算公式

钢的基本计算公式(超全)
  • 切削线速度Vc(m/min)
钢的基本计算公式(超全)

Dm:加工直径,单位(mm)

n:主轴转速,单位(rpm)

  • 主轴转速 n (rpm)
钢的基本计算公式(超全)

Vc:切削线速度,单位(m/min)

Dm:加工直径,单位(mm)

  • 金属去除率 Q (cm³/min)
钢的基本计算公式(超全)

Vc:切削线速度,单位(m/min)

ap:切深(吃刀量),单位(mm)

fn:每转进给量,单位(mm/r)

  • 净功率 Pc (kW)
钢的基本计算公式(超全)

Vc:切削线速度,单位(m/min)

ap:切深(吃刀量),单位(mm)

fn:每转进给量,单位(mm/r)

  • 加工时间 Tc (min)
钢的基本计算公式(超全)

Im:加工长度,单位(mm)

fn:每转进给量,单位(mm/r)

n:主轴转速,单位(rpm)

  • 特定切削力 Kc(N/mm²)
钢的基本计算公式(超全)

kc1:特定切削力,适用于hm= 1 mm

hm:平均切屑厚度,单位(mm)

mc:实际校正系数hm

γ0:切屑前角

02

常用铣削加工计算公式

钢的基本计算公式(超全)

03

常用孔加工计算公式

钢的基本计算公式(超全)

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