常见品种及用途
型材:包括工字钢、角钢、槽钢、H 型钢等,广泛应用于建筑结构、机械制造、桥梁建设等领域4。
建筑材料 工字钢
板材:有冷轧板卷、热轧板卷、中厚板等。冷轧板表面质量好、精度高,用于汽车制造、家电生产等;热轧板用于一般结构件和机械零件;中厚板用于造船、锅炉制造等4。
管材:如无缝钢管、焊接钢管,常用于流体输送、石油化工、机械加工等行业,其中无缝钢管承压能力强,焊接钢管成本较低。
金属制品:包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等,用于吊装、牵引、预应力混凝土等方面。
微观组织
晶体结构:钢材的晶体结构有多种,如面心立方结构、体心立方结构等。不同晶体结构的原子堆积方式不同,导致其密度也有所差异。一般来说,面心立方结构的钢材密度相对较高,因为这种结构的原子堆积更为紧密。
缺陷和孔隙:钢材内部的缺陷和孔隙会使实际密度降低。例如,在钢材的生产过程中,如果出现气孔、缩孔等缺陷,会使单位体积内钢材的有效质量减少,从而导致密度下降。
导电性:钢材的密度对其导电性也有影响。通常密度较高的钢材,其导电性相对较好。这是因为密度大的钢材内部原子排列规整,电子在其中移动的阻力较小,有利于电流的传导。不过,钢材的导电性一般不如纯金属如铜、铝等,在一些对导电性要求的领域,通常不会选用钢材。
航空航天
飞机结构件:由于对飞行器的重量要求极为严格,同时又要保证结构具有足够的强度和刚度,通常会选用密度低但强度高的铝合金、钛合金以及一些高性能的碳纤维复合材料等。在必须使用钢材的部位,如起落架等关键部件,则会选用高强度、低密度的特种钢材,如一些含铬、镍、钼等合金元素的超高强度钢,以在满足结构性能要求的同时,尽可能降低飞行器的重量。
航空发动机部件:对于航空发动机的高温部件,如涡轮叶片、燃烧室等,需要钢材具有良好的耐高温、抗氧化和抗热疲劳性能。会选用镍基高温合金等高性能材料,这些材料密度相对较高,但在高温环境下能保持优异的力学性能,确保发动机的可靠运行。