Các bạn thân mến!

Việc hiểu rõ về khối lượng riêng của thép giúp kỹ sư và chủ đầu tư định lượng được khối lượng sắt thép, vật liệu xây dựng cần dùng một cách chính xác, tránh được các trường hợp bị nhầm lẫn sai lệch.

Chính vì vậy, hôm nay Mạnh Phát xin chia sẻ những thông tin cũng như công thức tính trọng lượng riêng của thép chính xác nhất, hy vọng sẽ giúp phần nào cho công việc của bạn.

1. Hợp kim thép

Như chúng ta đã biết Thép là hợp kim được cấu tạo từ sắt, cacbon và một số nguyên tố hóa học khác.

Thép được sử dụng rất nhiều trong xây dựng, nhà xưởng dân dụng và công nghiệp. Những loại thép được ưa chuộng và sử dụng nhiều như thép tròn, thép hộp, thép hình, thép U, V, xà gồ…

1.1 Cấu tạo của thép

Thép được cấu tạo bởi hai thành phần chính là sắt (Fe) và cacbon (C) với tỷ lệ từ 0.02% đến 2.14% theo trọng lượng và một số nguyên tố hóa học khác.

Độ cứng, độ đàn hồi, tính dẻo cũng như độ bền của thép phụ thuộc rất nhiều vào tỷ lệ cacbon và các nguyên tố hóa học phụ có trong thép, vì chính tỉ lệ pha trộn này có tác dụng hạn chế sự di chuyển của nguyên tử sắt trong cấu trúc tinh thể dưới các tác động được gây ra bởi nhiều nguyên nhân khác nhau.

Như vậy loại thép nào có tỷ lệ cacbon cao thì sẽ có độ cứng và độ bền cao hơn so với sắt, tuy nhiên những loại thép này lại có tính chất giòn và dễ gãy hơn sắt.

1.2 Phân biệt thép với các sản phẩm khác cũng có cấu tạo từ sắt và cacbon như:

+ Xementit : lượng cacbon trong xementit cao hơn tỷ lệ hòa tan tối đa của cacbon trong sắt và có nhiệt độ hòa tan thấp hơn sắt trong quá trình sản xuất

+ Sắt rèn: đây là loại vật liệu trong thành phần có ít hơn 0.035% cacbon

+ Gang: có tính giòn cao hơn do có tỷ lệ cacbon cao hơn 2.06%

2.1 Khối lượng riêng của thép

Khối lượng riêng của thép là 7850 kg/m3 = 7.85 tấn/m3.

2. 2 trọng lượng riêng của thép

Trọng lượng riêng của thép được tính theo công thức:

Trọng lượng riêng = khối lượng riêng x 9.81 (đơn vị Kn)

Công thức tính trọng lượng của một cây thép ta có công thức tính sau:

Trọng lượng (kg) = 7850 x L x diện tích mặt cắt ngang

Trong đó:

+ 7850 là khối lượng riêng của thép

+ L là chiều dài của cây thép

+ Diện tích mặt cắt ngang của cây thép phụ thuộc vào hình dáng và độ dày cây thép.

Ví dụ: Để tính trong lượng của một ống thép tròn mạ kẽm ta có công thức:

Công thức tính trọng lượng riêng của ống thép

công thức tính trọng lượng riêng của thép tròn

Trong đó:

+ m là trọng lượng của sắt thép

+ 7850 là khối lượng riêng của thép

+ L là chiều dài ống luồn

+ d : đường kính của ống thép

+ 3.14 là số pi

3.1. Phân loại thép theo hàm lượng cacbon

+ Thép có lượng cacbon ≤ 0.25% : Đây là Thép có hàm lượng cacbon thấp, có đặc tính dẻo dai cao, tuy nhiên độ bền trong môi trường lại thấp. Để cải thiện độ bền và độ cứng bề mặt của loại thép này người ta thường sử dụng các phương pháp mạ kẽm hoặc công nghệ thấm cacbon, tôi thép,..

+ Thép có lượng cacbon từ 0.25 – 0.6%: Là loại Thép có hàm lượng cacbon trung bình là loại thép có cơ tính ở trạng thái tương đối cao, khả năng chống mài mòn của loại thép này ở mức trung bình.

+ Thép có lượng cacbon từ 0.6 – 2%: Là loại Thép có hàm lượng cacbon cao, là loại thép chuyên dùng để chế tạo các chi tiết đàn hồi như nhíp hay lò xo

3.2 Đơn vị tính của khối lượng riêng

Công thức của Khối lượng riêng = bằng khối lượng (kg) / chia cho thể tích (m3). Như vậy chúng ta thấy được đơn vị tính của khối lượng riêng là kg/m3.

3. 3 Khối lượng riêng của sắt, thép, nước, nhôm, đồng vàng, không khí là bao nhiêu

Chất	Khối lượng riêng
Sắt	7800 (kg/m3)
Nước	1 (g/cm3)
Nhôm	2601 – 2701 (kg/m3)
Đồng	8900 (kg/m3)
Vàng	19300 (kg/m3)
Thép	7850 kg/m3

Vậy sắt có khối lượng riêng giống thép hay không?

Có rất nhiều người cho rằng khối lượng riêng của sắt và thép là giống nhau nhưng thật ra nó có khác nhau đôi chút, do trong thép có thành phần các bon và các nguyên tố khác nữa, cụ thể là:

Khối lượng riêng của sắt: 7800 kg/m3
Khối lượng riêng của thép: 7850 kg/m3

Chính vì sự chênh lệch không nhiều nên có thể lấy ngang bằng nhau cho dễ nhớ.