性能特點(diǎn)
力學(xué)性能:具有較高的抗拉強(qiáng)度、彈性模量,能承受較大的外力而不發(fā)生破壞,還具備良好的塑性、沖擊韌性,在受力時(shí)可發(fā)生一定程度的變形而不斷裂。
加工性能:可進(jìn)行冷彎、熱彎等彎曲加工,以及焊接、切削等加工。不同種類的鋼材加工性能有所差異,如低碳鋼焊接性能好,而高碳鋼焊接難度較大。
物理化學(xué)性能:部分鋼材具有特殊的物理化學(xué)性能,如不銹鋼具有良好的耐腐蝕性,耐熱鋼能在高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定性能。
化學(xué)成分
合金元素:鋼材中添加的合金元素如鉻、鎳、鉬、鎢等,會(huì)改變鋼材的原子排列方式和晶體結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響密度。例如,鎳元素的加入會(huì)使鋼材的密度略有增加,因?yàn)殒嚨脑淤|(zhì)量相對(duì)較大,在鋼材中替代部分鐵原子后,會(huì)使單位體積內(nèi)的質(zhì)量增大。
碳含量:碳是鋼材中重要的元素之一,隨著碳含量的增加,鋼材的密度會(huì)有所降低。這是因?yàn)樘嫉脑影霃奖辱F小,在鋼鐵晶格中,碳原子會(huì)占據(jù)晶格間隙,使晶格發(fā)生畸變,導(dǎo)致單位體積內(nèi)原子數(shù)量減少,從而密度降低。
普通建筑:對(duì)于一般的多層建筑和小型建筑結(jié)構(gòu),對(duì)鋼材的強(qiáng)度要求相對(duì)較低,可選用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼,如 Q235 鋼,其密度也約為 7.85 克 / 立方厘米。這種鋼材價(jià)格相對(duì)較低,加工性能好,能滿足普通建筑的結(jié)構(gòu)需求。
機(jī)械制造
承受高負(fù)荷的零件:如發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、大型齒輪等,需要鋼材具有高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性??蛇x用密度較高的合金結(jié)構(gòu)鋼,如 40Cr、35CrMo 等,通過(guò)合適的熱處理工藝,能獲得良好的綜合力學(xué)性能,以適應(yīng)高負(fù)荷的工作條件。
要求精度的零件:像機(jī)床導(dǎo)軌、精密絲杠等,除了需要一定的強(qiáng)度外,還要求鋼材具有良好的尺寸穩(wěn)定性和較低的熱膨脹系數(shù)。此時(shí)可考慮選用密度適中、性能穩(wěn)定的鋼材,如一些經(jīng)過(guò)特殊處理的合金工具鋼,以保證零件在長(zhǎng)期使用過(guò)程中的精度。