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。
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。
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。
热膨胀性:密度不同的钢材,其热膨胀系数也有所不同。一般来说,密度较小的钢材热膨胀系数相对较大,在温度变化时,其尺寸变化相对明显。在实际应用中,对于一些在高温环境下工作且对尺寸精度要求较高的零件,需要考虑钢材的密度及其热膨胀性,以避免因热变形而影响设备的正常运行。