金属重量计算器
结果
重量（千克）
- 重量（磅）
- 653.4 lb
- 重量（公吨，1 吨 = 1000 千克）
- 0.296 t（公吨）
- 密度
- 7,850 kg/m³
金属重量计算器回答的是装车之前那一个问题：这一块料到底有多重。填上长、宽、厚，选一种合金，就得到千克、磅与吨三个重量，以及这一页用的密度。它管的截面是矩形那一类——钢板、铝板、扁钢、方钢、板条——因为这几种在几何上是同一件东西（一块矩形截面的实心轧材），贸易上也当成一族买卖。圆钢、钢管、型钢不在这一页，这是有意划的界而不是漏了：圆钢有的是直径，而不是宽和厚，而页面上没有「选了某个形状就把不适用的输入框藏起来」这种能力，所以给一个形状下拉框只会留下一个填了也没用的尺寸框。合金是这一页唯一会变的量，也正是它让同样一张 4 英尺 × 8 英尺的半英寸板，钢的是 296 千克、铝的只有 102 千克——这个差别决定了它是两个人抬得动，还是必须上吊具。
六种金属的密度与对应的钢板理论重量
| 金属 | 千克每立方米 | 千克每平方米每毫米 |
|---|---|---|
| 碳钢 | 7850 | 7.85 |
| 不锈钢 | 7930 | 7.93 |
| 铝 | 2700 | 2.7 |
| 铜 | 8960 | 8.96 |
| 黄铜 | 8500 | 8.5 |
| 铸铁 | 7200 | 7.2 |
第三列就是中文钢材手册里那个 7.85——每平方米、每毫米厚的千克数，等于密度除以 1000（一平方米一毫米厚正好是 0.001 立方米）。它不是某一块料的重量：工具算的是你填的那一整块的重量，页面默认那张 4 × 8 英尺、半英寸厚的钢板是 296.38 千克，是这里的 7.85 的三十八倍。这些小数的用途是估一块你还没填进表单的料：一平方米 10 毫米厚的钢板是 78.5 千克，别的厚度按比例推。第二列是密度本身，第三列是它除以 1000，两列看的是同一件事；密度取的是每个金属最常见牌号的手册值，不是某一炉的实测值。
公式
重量（千克）= 长（英尺）× 宽（英尺）× 厚（英寸）÷ 12 × 0.0283168 立方米每立方英尺 × 密度（千克每立方米）
- L
- 这一块料的长度，按英尺计——不管你选的是米还是毫米，页面先换算成英尺再算
- W
- 这一块料的宽度，按英尺计
- T
- 厚度，按英寸计。国内钢材一律按毫米报厚度，厚度那一格的单位下拉框里就能切到毫米
- ÷ 12
- 一英尺合十二英寸。三个尺寸里两个按英尺、一个按英寸，所以这里要除一次
- 0.0283168
- 一立方英尺合多少立方米，把体积换成密度所用的那个单位
- ρ
- 合金的密度：钢 7850 千克每立方米、不锈钢 7930、铝 2700、铜 8960、黄铜 8500、铸铁 7200
用来核吊装、看拖车或者托盘受不受得住、算运费，或者判断一块料是不是两个人抬得动的时候用它。它也是比合金的那一页：同样尺寸的钢、铝、铜相差三倍以上，所以「重量是不是个约束」这个问题几秒钟就有答案。要是手上是圆钢、钢管或者型钢，这一页的截面不适用——底下的 FAQ 给了把直径变成面积的系数。铸件或者锻件的重量也能用这三个尺寸，前提是它真是一块长方体；带锥度、带筋、带孔或者带加工凹槽的件会比这里算出来的轻。
算例
一张 1.22 米 × 2.44 米、10 毫米厚的钢板
- 尺寸：1.22 米 × 2.44 米 = 2.9768 平方米；厚度 10 毫米 = 0.01 米
- 体积：2.9768 × 0.01 = 0.029768 立方米
- 重量：0.029768 × 7850 = 233.68 千克
- 折磅：233.68 × 2.20462 = 515.2 磅；折吨：0.2337 吨
- 顺手验算：每平方米每毫米 7.85 千克 × 2.9768 平方米 × 10 毫米 = 233.7 千克，与上面一致
233 千克是决定这张板怎么搬的那个数：一个人搬不安全，要么两个人，要么上一台小吊具；运费报价也是按它算的。1.22 × 2.44 米是国内钢板最常见的整张尺寸（美制那边叫 4 × 8 英尺，两者差了不到一毫米）。最后那一步的验算值得记下来：中文钢材手册里「钢板每平方米重量 = 7.85 × 厚度（毫米）」这个 7.85 就是密度除以 1000，用它估任何一块钢板都比查表快。
一块 1.5 米 × 0.6 米、20 毫米厚的铝板
- 尺寸：1.5 × 0.6 = 0.9 平方米；厚度 20 毫米 = 0.02 米
- 体积：0.9 × 0.02 = 0.018 立方米
- 重量：0.018 × 2700 = 48.6 千克
- 折磅：48.6 × 2.20462 = 107.1 磅；折吨：0.0486 吨
48.6 千克一个人抬得动，而这正是选铝的日常理由。同一块板换成钢就是 141 千克（7850 ÷ 2700 = 2.9 倍），换成铜是 161 千克——铜比钢还重，这一点常被想当然地搞反。铝的密度只有钢的约三分之一，但强度也是另一个话题：同样的承载要求下铝件通常要做得更厚，所以「换铝能轻多少」不是拿密度比一下就能定的。
一块 3 米 × 1.5 米、30 毫米厚的铸铁板
- 尺寸：3 × 1.5 = 4.5 平方米；厚度 30 毫米 = 0.03 米
- 体积：4.5 × 0.03 = 0.135 立方米
- 重量：0.135 × 7200 = 972 千克
- 折磅：972 × 2.20462 = 2142.9 磅；折吨：0.972 吨
将近一吨，是吊装与平板车的事，不是面包车的事；吨那一行在这里也终于不是摆设。还有一个反直觉的地方：铸铁 7200 是这份清单里除铝之外最轻的——名字听起来比钢重，其实比钢轻 8%。这块尺寸换成钢是 1060 千克，比铸铁重 88 千克。另外铸件的密度比轧材散，7200 是一个区间的中间值，不是一个规格值。
局限
这一页只管矩形截面——钢板、铝板、扁钢、方钢、板条。圆钢、钢管、角钢、槽钢、工字钢以及别的型材都不在里面，原因是渲染器的一个限制而不是「哪些形状重要」的判断：页面上没有办法让某个输入框只对某些形状显示，所以给一个形状下拉框，就会给圆钢留着一个它根本不用的宽度框。最常见的那个缺口（圆钢）在底下 FAQ 里给了系数。六个密度是每个合金族里最常见牌号的手册值，不是你这炉料的实测值：不锈钢随牌号动、黄铜随含铜量动，而大家常买的几个铝合金牌号都离 2700 很近，差异在这一页的精度上看不出来。带锥度、带筋、带孔或者带加工凹槽的件，比同样外廓的长方体轻，这一页没有任何办法把这些减掉。最后，这个结果是质量，不是承载能力：一块料有多重、一个结构能扛多少，是两个不同的问题，这一页代替不了一次截面验算。
常见问题
- 一米二的钢板有多重？
- 看宽度与厚度，只有长度算不出来。按最常用的 1.22 米 × 2.44 米、10 毫米厚算，是 233.68 千克。快算的办法是每平方米每毫米 7.85 千克，也就是型钢表上印的那个「理论重量」的算法：2.9768 平方米 × 10 毫米 × 7.85 = 233.7 千克。厚度翻倍重量就翻倍，所以同样尺寸的 20 毫米板是 467 千克，一个人已经搬不动了。
- 圆钢每米多重？
- 直径的平方乘以 0.00617，单位是千克每米——25 毫米的圆钢就是 0.00617 × 625 = 3.86 千克每米。这个 0.00617 就是 π ÷ 4 × 7850 ÷ 1000000，与这一页是同一个算法，只是截面积从「宽 × 厚」换成了「π d² ÷ 4」。这一页只做矩形截面，所以圆钢用这个式子自己算；钢管要再减掉内孔：π ÷ 4 ×（外径² − 内径²）× 密度。
- 扁钢每米多重？
- 宽乘以厚再乘 0.00785，宽与厚都按毫米——100 × 10 的扁钢就是 100 × 10 × 0.00785 = 7.85 千克每米。这个 0.00785 与钢板的那个 7.85 是同一个数，因为「每平方米每毫米 7.85 千克」本来就是密度的另一种写法。这一页要的是整块料的长宽厚，扁钢的话把长度填成 1 米（或者你要算的米数）就能得到同一条结果。
- 铝比钢轻多少？
- 约三分之一：铝 2700 千克每立方米，钢 7850。这只是密度的比，与强度是两回事——同样承载要求下铝件通常要做得更厚，所以「换成铝能轻多少」不是拿密度除一下就能定的。这份清单里最重的是铜（8960），黄铜（8500）紧随其后，铸铁（7200）除铝之外最轻——名字听起来比钢重，其实比钢轻 8%。
- 为什么没有形状下拉框？
- 因为页面上藏不住输入框。所有输入项永远都显示着，所以一个形状下拉框会让圆钢看到一个用不上的宽度框、让钢板看到一个用不上的直径框，而那一项会被静默忽略——这是最坏的一种错答案，因为页面看起来完全正常。把这一页限定在矩形截面，是为了让它收下的每一件料都对每一个框负责。圆钢与钢管的算法在上面那条 FAQ 里。
- 这些重量有多准？
- 对一块真的是长方体的料来说在一个百分点上下，这正是名义密度的意义。实际误差主要来自轧制的厚度公差：钢板的厚度允许偏差有好几个百分点，压在上限的那张比名义值重。换牌号也会动密度——304 与 316 略有差别，黄铜随含铜量动——所以重量要是需要出具证明，密度应该取自质保书而不是这张表。
参考资料
- 长度单位（米、毫米与英尺、英寸之间的换算关系） — 科普中国
- The International System of Units (SI) brochure — 千克与吨，这一页的重量所报的两个质量单位（英文原文） — Bureau International des Poids et Mesures (BIPM)