加工工藝
熱處理:通過(guò)不同的熱處理工藝,如淬火、回火、退火等,可以改變鋼材的微觀組織和性能,進(jìn)而影響密度。例如,淬火處理會(huì)使鋼材的組織變得更加致密,密度略有增加;而退火處理則可能使鋼材的組織發(fā)生回復(fù)和再結(jié)晶,密度可能會(huì)稍有降低。
冷加工:冷加工如冷拉、冷拔等會(huì)使鋼材的晶格發(fā)生畸變,位錯(cuò)密度增加,導(dǎo)致鋼材的密度略有下降。但這種變化通常較小,一般在千分之幾的范圍內(nèi)。
鍛造與軋制:密度對(duì)鋼材的鍛造和軋制性能也有影響。密度較大的鋼材在鍛造和軋制過(guò)程中,需要更大的加工力來(lái)使其發(fā)生塑性變形。同時(shí),由于其原子間結(jié)合緊密,在加熱過(guò)程中,需要更高的溫度和更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)達(dá)到合適的加工狀態(tài)。
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。
航空航天
飛機(jī)結(jié)構(gòu)件:由于對(duì)飛行器的重量要求極為嚴(yán)格,同時(shí)又要保證結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度和剛度,通常會(huì)選用密度低但強(qiáng)度高的鋁合金、鈦合金以及一些高性能的碳纖維復(fù)合材料等。在必須使用鋼材的部位,如起落架等關(guān)鍵部件,則會(huì)選用高強(qiáng)度、低密度的特種鋼材,如一些含鉻、鎳、鉬等合金元素的超高強(qiáng)度鋼,以在滿足結(jié)構(gòu)性能要求的同時(shí),盡可能降低飛行器的重量。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件:對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫部件,如渦輪葉片、燃燒室等,需要鋼材具有良好的耐高溫、抗氧化和抗熱疲勞性能。會(huì)選用鎳基高溫合金等高性能材料,這些材料密度相對(duì)較高,但在高溫環(huán)境下能保持優(yōu)異的力學(xué)性能,確保發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠運(yùn)行。