生产工艺
冶炼:主要有转炉炼钢法、平炉炼钢法、电炉炼钢法等。
脱氧和铸锭:根据脱氧程度可以产生沸腾钢、钢、半钢等。
热加工:通过轧制、锻造、挤压等方式,将钢锭或钢坯加工成各种形状和尺寸的钢材。
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。
韧性与延展性:密度对钢材的韧性和延展性也有一定影响。通常情况下,密度适中的钢材可能具有较好的韧性和延展性。如果密度过高,钢材可能会变得过于坚硬和脆,导致韧性和延展性下降;而密度过低,钢材的强度不足,也会影响其在承受冲击和拉伸载荷时的性能。例如,纯铁的密度相对较低,其韧性和延展性较好,但强度不足;而高碳钢的密度相对较高,强度较高,但韧性和延展性相对较差。
机械制造
承受高负荷的零件:如发动机曲轴、大型齿轮等,需要钢材具有高的强度、硬度和耐磨性。可选用密度较高的合金结构钢,如 40Cr、35CrMo 等,通过合适的热处理工艺,能获得良好的综合力学性能,以适应高负荷的工作条件。
要求精度的零件:像机床导轨、精密丝杠等,除了需要一定的强度外,还要求钢材具有良好的尺寸稳定性和较低的热膨胀系数。此时可考虑选用密度适中、性能稳定的钢材,如一些经过特殊处理的合金工具钢,以保证零件在长期使用过程中的精度。