Dichte von Hastelloy C-276 in Pfund pro Kubikzoll

Hastelloy® C-276 (UNS N10276) hat eine allgemein angegebene Dichte bei * Raumtemperatur von 8,89 g/cm³, was gleichbedeutend ist mit ≈ 0,321 lb/in³ (Pfund pro Kubikzoll). Dieser Wert ist die praktische Zahl, die Ingenieure für Gewichts- und Massenberechnungen für Stangen, Platten, Flansche und Druckteile aus C-276 verwenden.

Was ist Hastelloy C-276?

Hastelloy® C-276 ist eine Nickel-Molybdän-Chrom-Superlegierung (Knetlegierung) mit Wolfram und niedrigem Kohlenstoffgehalt, die für eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit sowohl in oxidierenden als auch in reduzierenden Medien entwickelt wurde. Sie ist weithin unter dem Warenzeichen HASTELLOY® C-276 und standardisiert als UNS N10276 (Werkstoff Nr. 2.4819 in einigen Systemen). Die chemische Zusammensetzung besteht in der Regel aus hohem Ni-Gehalt (Gleichgewicht), ~15-17% Mo, ~14,5-16,5% Cr, ~3-4,5% W und ~4-7% Fe (die Werte variieren je nach Hersteller). Diese Zusammensetzungsmerkmale verleihen ihm sowohl die Korrosionsbeständigkeit als auch das relativ hohe spezifische Gewicht (Dichte), auf das Ingenieure angewiesen sind.

Kanonische Dichtewerte und Einheitenumrechnungen

Die vom Hersteller angegebenen physikalischen Eigenschaften von Hastelloy C-276 werden mit einer Dichte von 8,89 g/cm³ (metrisch) bei Raumtemperatur. Umgerechnet in imperiale Einheiten, die Konstrukteure und Verarbeiter in den Vereinigten Staaten üblicherweise verwenden, entspricht dies folgenden Werten ≈ 0,321 lb/in³. In mehreren Materialdatenquellen und Herstellerdatenblättern wird die gleiche Nenndichte verwendet.

Warum beide Zahlen nützlich sind

• g/cm³ ist in der materialwissenschaftlichen Literatur und in internationalen Spezifikationen üblich.

• lb/in³ eignet sich für schnelle Werkstatt- und Gewichtsberechnungen (Versandgewichte, Vorrichtungskräfte oder Schwerkraftbelastungen in mechanischen Baugruppen).

Bezug zur Umstellung (wie die beiden zusammenhängen)

• 1 g/cm³ = 0,036127292 lb/in³ (genauer Umrechnungsfaktor für die Berechnung).

• Daher gilt: 8,89 g/cm³ × 0,036127292 lb/in³ pro g/cm³ ≈ 0,321 lb/in³.

Dichte-Tabelle

(Die obigen Zahlen sind repräsentative Werte aus den Datenblättern mehrerer Hersteller und Standardmaterialdatenbanken).

Berechnungsbeispiele

Zwei praktische Beispiele, nach denen Ingenieure häufig fragen:

A. Gewicht einer Stange mit einem Durchmesser von 1 Zoll und einer Länge von 1 Fuß (massiv C-276).
Schritte:

1. Volumen des Zylinders = π × r² × h. Für Durchmesser 1,00 Zoll → r = 0,5 Zoll; h = 12 Zoll. Also Volumen = π × (0,5²) × 12 ≈ 9,42478 Zoll³.

2. Multiplizieren mit Dichte 0,321 lb/in³ → Masse ≈ 9,42478 × 0,321 ≈ 3,03 lb (gerundet).

B. Gewicht pro Zoll einer rechteckigen Platte mit einer Dicke von 0,250 Zoll und einer Fläche von 2 Zoll × 12 Zoll (unter Berücksichtigung einer Länge von einem Zoll).

1. Volumen pro Zoll Länge = 2 Zoll × 0,25 Zoll × 1 Zoll = 0,5 Zoll³.

2. Masse = 0,5 in³ × 0,321 lb/in³ ≈ 0,1605 lb pro Zoll.

(Diese Arbeitsbeispiele folgen der gleichen Einheitenumrechnung und Dichte, die in den Datenblättern der Hersteller angegeben sind; verwenden Sie die nominale Dichte für die Planung - für die endgültige Bestellmasse fordern Sie Zertifikate von Ihrem Werk an).

Was kann dazu führen, dass die tatsächliche Dichte vom Sollwert abweicht?

Obwohl 8,89 g/cm³ der akzeptierte Nennwert ist, ist der gemessen Die Dichte eines jeden gefertigten Teils kann aufgrund von Faktoren leicht abweichen:

• Porosität: gegossene oder pulververarbeitete Teile können mikroskopisch kleine Hohlräume enthalten; Kneterzeugnisse weisen bei korrekter Herstellung in der Regel eine vernachlässigbare Porosität auf.

• Verunreinigungen oder leichte Abweichungen in der Zusammensetzung: Verschiedene Hersteller haben leicht unterschiedliche chemische Zusammensetzungen innerhalb der Spezifikationsbereiche; schwerere Legierungselemente (z. B. mehr Wolfram) können das spezifische Gewicht leicht erhöhen.

• Wärmebehandlung und Gefüge: Phasenänderungen (die in dieser Legierung bei normaler Verarbeitung selten sind) haben im Vergleich zur Porosität nur geringe Auswirkungen auf die Dichte.

• Beschichtungen, Verkleidungen oder Schweißüberlagerungen: Angebrachte Materialien verändern die effektive Masse.

Bewährte Praxis: Bei Präzisionsmassen und -auswuchtungen (z. B. Rotoren, Messgeräte) ist ein zertifizierter Prüfbericht (Werksprüfzeugnis) anzufordern und, falls kritisch, die Masse und das Volumen von repräsentativen Teilen zu messen, um die empirische Dichte abzuleiten.

Wie man die Dichte bei technischen Entscheidungen nutzt

Die Dichte beeinflusst Entscheidungen über:

• Gewichtsbudgetierung: Schwerkraftlasten, dynamische Gleichgewichte und Tragwerke.

• Kostenvoranschlag für den Versand: Spediteure rechnen nach Gewicht/Volumen ab; genaue Dichten ermöglichen eine korrekte Preisangabe.

• Auftriebsberechnungen in Behältern für korrosive Medien oder in Tauchvorrichtungen.

• Werkzeugbau und Bearbeitung: schwerere Legierungen verändern die Belastung der Spannvorrichtung und können die Schnittkräfte beeinflussen.

• Überlegungen zum Schweißen und zur thermischen Masse: Teile mit höherer Masse nehmen beim Schweißen mehr Wärme auf.

Ingenieure führen üblicherweise eine Tabelle mit "Materialeigenschaften" in CAD/CAE-Modellen und verwenden den Wert 0,321 lb/in³ für Hastelloy C-276, es sei denn, ein projektspezifischer Test legt etwas anderes nahe.

Vergleich: C-276 im Vergleich zu einigen häufig referenzierten Materialien

Mitnehmen: Die Dichte von C-276 ist höher als die der meisten austenitischen nichtrostenden Stähle und vieler Nickellegierungen, was auf seine starke Legierung (Mo, W) zurückzuführen ist. Wenn Sie Materialien aus Kosten- oder Verfügbarkeitsgründen austauschen, müssen Sie mit einem nicht-trivialen Massenunterschied rechnen.

Normen, Codes und Referenzen, die die Daten untermauern

• UNS N10276 ist die allgemeine Bezeichnung für C-276 in Werkstofflisten.

• Viele Datenblätter und Lieferantenseiten dokumentieren die Dichte und andere physikalische Eigenschaften - Haynes International, MatWeb und maßgebliche Legierungshersteller geben die gleiche Nenndichte an.

• Für Öl- und Gasanwendungen und saure Medien ist C-276 in den einschlägigen Werkstoffzulassungen aufgeführt (bei der Konstruktion von Druckgeräten sind die neuesten Ausgaben der NACE/ISO-Dokumente und ASME-Code-Listen zu beachten).

Wenn Sie technische Beschaffungsunterlagen erstellen, geben Sie sowohl die Nenndichte und verlangen, dass der Anbieter eine Werksprüfzeugnis (chemisch und physikalisch) und, falls erforderlich, eine Maß-/Massenprüfung.

Hinweise zu Fertigung, Bearbeitung und Schweißen in Bezug auf die Dichte

• BearbeitungDie höhere Masse erhöht die Schneidenergie und die Wärmesenke; Hartmetallwerkzeuge und optimierte Vorschübe helfen dabei.

• Schweißen: C-276 ist so konzipiert, dass die Korrosionsbeständigkeit nach dem Schweißen erhalten bleibt (niedriger Kohlenstoffgehalt, kontrollierte Zusammensetzung). Die thermische Masse (bezogen auf die Dichte) beeinflusst die Vorwärm- und Abkühlraten bei großen Teilen.

• HandhabungHebevorrichtungen müssen für die realistische Masse ausgelegt sein - verwenden Sie den Wert 0,321 lb/in³ für eine konservative Planung.

FAQs

1. F: Wie hoch ist die Dichte von Hastelloy C-276 in lb/in³?
   A: ≈ 0,321 lb/in³ (nominal bei Raumtemperatur).

2. F: Wie hoch ist die Dichte in g/cm³?
   A: 8,89 g/cm³ (nominal).

3. F: Ist die Dichte konstant mit der Temperatur?
   A: Die Dichte ändert sich geringfügig mit der Temperatur (Wärmeausdehnung), aber für die meisten Konstruktionsarbeiten wird der Nennwert bei Raumtemperatur verwendet; wenn Ihr Betriebsbereich extrem ist, verwenden Sie die veröffentlichte Wärmeausdehnung und berechnen Sie neu.

4. F: Wie kann ich das Gewicht aus der Dichte berechnen?
   A: Gewicht = Volumen × Dichte. Verwenden Sie einheitliche Einheiten (Volumen in in³ × Dichte in lb/in³). Beispiel: eine Stange mit einem Durchmesser von 1 Zoll × 12 Zoll ≈ 3,03 lb.

5. F: Melden verschiedene Mühlen unterschiedliche Dichten?
   A: Die Mühlen geben die gleiche Nenndichte an, aber Unterschiede in der Zusammensetzung und Porosität können zu kleinen Abweichungen führen. Fordern Sie die Testdaten der Mühlen für kritische Komponenten an.

6. F: Kann ich 316L oder Inconel 625 ersetzen, um Gewicht zu sparen?
   A: 316L und Inconel 625 sind leichter (etwa 8,0-8,44 g/cm³), aber bei der Substitution müssen Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Kosten berücksichtigt werden; die Masse ist nur ein Faktor.

7. F: Verändert das Schweißen die Dichte?
   A: Das Schweißen verändert das spezifische Gewicht des Materials nicht wesentlich, kann aber lokale Porosität oder Oxideinschlüsse verursachen.

8. F: Wo kann ich ein verbindliches Datenblatt finden?
   A: Herstellerdatenblätter von Haynes International, MatWeb, Zapp und Special Metals bieten validierte physikalische Eigenschaften einschließlich der Dichte.

9. F: Wie genau ist 0,321 lb/in³ für die Beschaffung (Toleranz)?
   A: Es handelt sich um einen Nennwert, der für die Planung geeignet ist; wenn Ihre Anwendung enge Massentoleranzen erfordert, definieren Sie die zulässige Masseabweichung und verlangen Sie Messberichte.

10. F: Ist Hastelloy C-276 für saure/ölhaltige Anwendungen zugelassen?
    A: C-276 ist in vielen Korrosions- und Konstruktionszulassungen für den Einsatz in der chemischen Industrie sowie in der Öl- und Gasindustrie aufgeführt - die genauen Einsatz- und Temperaturgrenzen finden Sie in den aktuellen NACE/ISO- und ASME-Listen.