性能特点
力学性能:具有较高的抗拉强度、弹性模量,能承受较大的外力而不发生破坏,还具备良好的塑性、冲击韧性,在受力时可发生一定程度的变形而不断裂。
加工性能:可进行冷弯、热弯等弯曲加工,以及焊接、切削等加工。不同种类的钢材加工性能有所差异,如低碳钢焊接性能好,而高碳钢焊接难度较大。
物理化学性能:部分钢材具有特殊的物理化学性能,如不锈钢具有良好的耐腐蚀性,耐热钢能在高温环境下保持稳定性能。
加工工艺
热处理:通过不同的热处理工艺,如淬火、回火、退火等,可以改变钢材的微观组织和性能,进而影响密度。例如,淬火处理会使钢材的组织变得更加致密,密度略有增加;而退火处理则可能使钢材的组织发生回复和再结晶,密度可能会稍有降低。
冷加工:冷加工如冷拉、冷拔等会使钢材的晶格发生畸变,位错密度增加,导致钢材的密度略有下降。但这种变化通常较小,一般在千分之几的范围内。
切削加工:密度较大的钢材,由于其硬度和强度较高,在切削加工时,刀具所受的切削力较大,刀具磨损较快,加工难度相对较大。例如,一些高硬度的合金钢,密度较高,在切削加工时需要使用高性能的刀具和特殊的加工工艺。
高层与大跨度建筑:需要钢材具有较高的强度和较好的韧性,以承受巨大的重力和风力等荷载。此时可选择中高密度的钢材,如 Q345、Q420 等低合金高强度钢,其密度一般在 7.85 克 / 立方厘米左右,能在保证结构的同时,尽量减少钢材用量,降低结构自重。