不銹鋼的物理性能機械性能

不銹鋼物理性能：

（一）一般物理性能

和其他材料一樣，物理性能主要包括以下3個方面：熔點、比熱容、導熱系數(shù)和線膨脹系數(shù)等熱力學性能，電阻率、電導率和磁導率等電磁學性能，以及楊氏彈性模量、剛性系數(shù)等力學性能。這些性能一般都被認為是不銹鋼材料的固有特性，但是也會受到諸如溫度、加工程度和磁場強度的影響。通常情況下不銹鋼與純鐵相比導熱系數(shù)低、電阻大，而線膨脹系數(shù)和導磁率等性能則依不銹鋼本身的結(jié)晶結(jié)構(gòu)而異。

表4-1-表4-5中列出了馬氏體型不銹鋼、鐵素體型不銹鋼、奧氏體型不銹鋼、沉淀硬化型不銹鋼和雙相不銹鋼主要牌號的物理性能。如密度、熔點、比熱容、導熱系數(shù)、線膨脹系數(shù)、電阻率、磁導率和縱向彈性系數(shù)等參數(shù)。

（二）物理性能與溫度的相關性

1.比熱容

隨著溫度的變化比熱容會發(fā)生變化，但在溫度變化的過程中金屬組織中一旦發(fā)生相變或沉淀，那么比熱容將發(fā)生顯著的變化。

2.導熱系

在600℃以下，各種不銹鋼的導熱系數(shù)基本在10-30W/（m·℃）范圍內(nèi)，隨著溫度的提高導熱系數(shù)有增加趨勢。在100℃時，不銹鋼導熱系數(shù)由大至小的順序為1Cr17、00Cr12、2Cr25N、0Cr18Ni11Ti、0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2、2Cr25Ni20.500℃時導熱系數(shù)由大至小有順序為1Cr13、1Cr17、2Cr25N、0Cr17Ni12Mo2、0Cr18Ni9Ti、和2Cr25Ni20。奧氏體型不銹鋼的導熱系數(shù)較其他不銹鋼略低，與普通碳素鋼相比，100℃時奧氏體型不銹鋼的導熱系數(shù)約為其1/4。

3.線膨脹系數(shù)

在100-900℃范圍內(nèi)，各類不銹鋼主要牌號的線膨脹系數(shù)基本在10的負6次冪至20的負6次冪℃負1，且隨著溫度的升高呈增加趨勢。對于沉淀硬化型不銹鋼，線膨脹系數(shù)的大小由時效處理溫度來決定。不銹鋼的物理性能機械性能

4.電阻率

在0-900℃，各類不銹鋼主要牌號的比電阻的大小基本在70*10的負6次冪至130*10的負6次冪Ωm，且隨著溫度的增加有增加的趨勢，當作為發(fā)熱材料時，應選用電阻率低的材料。

5.磁導率

奧氏體型不銹鋼的磁導率極小，因此也被稱為非磁性材料，具有穩(wěn)定奧氏體組織的鋼，如0Cr20Ni10、0Cr25Ni20等，即使對其進行大于80%的大變形量加工也不會帶磁性。另外高碳、高氮、高錳奧氏體型不銹鋼，如1Cr17Mn6Ni5N、1Cr18Mn8Ni5N系列以及高錳奧氏體型不銹鋼等，在大壓下量加工條件會發(fā)生ε相相變，因此保持非磁性。在居里點以上的高溫下，即使是強磁性材料也會喪失磁性。但有些奧氏體型不銹鋼如1Cr17Ni7、0Cr18Ni9，因為其組織為亞穩(wěn)定奧氏體組織，因而在進行大壓下量冷加工或進行低溫加工時會發(fā)生馬氏體相變，本身將具有磁性且磁導率也會提高。

6.彈性模量

室溫下鐵素體型不銹鋼的縱向彈性模量為200KN/mm的平方，奧氏體型不銹鋼的縱向彈性模量為193KN/mm的平方，略低于碳素結(jié)構(gòu)鋼。隨著溫度的升高縱向彈性模量減小，泊松比增加，橫向彈性模量（剛度）則顯著下降。縱向彈性模量將對加工硬化和組織集合產(chǎn)生影響。不銹鋼的物理性能機械性能

7.密度

含鉻量高的鐵素體型不銹鋼密度小，含鎳量高和鴚錳量高的奧氏體型不銹鋼的密度大。在室溫下由于晶格間距的加大密度變小。

（三）低溫下的物理性能

1.導熱系數(shù)

各類不銹鋼在極低溫度下的導熱系數(shù)的大小略有差異，但總的來說是室溫下導熱系數(shù)的1/50左右。在低溫上隨著磁通（磁通密度）的增加導熱系數(shù)增加。不銹鋼的物理性能機械性能

2.比熱容

在極低溫度下，各種不銹鋼的比熱容有一些差異。比熱容受溫度的影響很大，在4K時的比熱容可減小至室溫下比熱容的1/1 100以下。

3.熱膨脹性

對于奧氏體型不銹鋼，在80K以下收縮率（相對于273K）的大小略有差異。鎳的含量對收縮率有一定的影響。

4.電阻率

在極低溫度下各牌號間電阻率大小的差異加大。合金元素對電阻率的大小有較大的影響。

5.磁性

在低溫下。奧氏體型不銹鋼隨材質(zhì)的不同其質(zhì)量磁化率對負荷磁場的影響有差異。不同的合金元素含量也有差異。

不同牌號的磁導率沒有什么差異。

6.彈性模量

在低溫下，有磁性轉(zhuǎn)變的奧氏體型不銹鋼其泊松比相應地產(chǎn)生極值。不銹鋼的物理性能機械性能