鋼材是鋼錠、鋼坯或鋼材通過壓力加工制成的一定形狀、尺寸和性能的材料。
分類:按斷面形狀可分為型材、板材、管材和金屬制品四大類;按品質(zhì)可分為碳素鋼、低合金鋼和高合金鋼;按成形方法可分為鍛鋼、鑄鋼、熱軋鋼、冷拉鋼;按金相組織可分為退火狀態(tài)、正火狀態(tài)和無相變或部分發(fā)生相變的鋼;按用途可分為工程用鋼、滲碳鋼、碳素工具鋼、特殊性能鋼等。
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,鎳元素的加入會使鋼材的密度略有增加,因?yàn)殒嚨脑淤|(zhì)量相對較大,在鋼材中替代部分鐵原子后,會使單位體積內(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。
高層與大跨度建筑:需要鋼材具有較高的強(qiáng)度和較好的韌性,以承受巨大的重力和風(fēng)力等荷載。此時(shí)可選擇中高密度的鋼材,如 Q345、Q420 等低合金高強(qiáng)度鋼,其密度一般在 7.85 克 / 立方厘米左右,能在保證結(jié)構(gòu)的同時(shí),盡量減少鋼材用量,降低結(jié)構(gòu)自重。
普通建筑:對于一般的多層建筑和小型建筑結(jié)構(gòu),對鋼材的強(qiáng)度要求相對較低,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)格相對較低,加工性能好,能滿足普通建筑的結(jié)構(gòu)需求。