不鏽鋼的物理性能機械性能

不鏽鋼的物理性能機械性能

不鏽鋼物理性能：

（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個方麵：熔點、比熱容、導熱係數和線膨脹係數等熱力學性能，電阻率、電導率和磁導率等電磁學性能，以及楊氏彈性模量、剛性係數等力學性能。這些性能一般都被認為是不鏽鋼材料的固有特性，但是也會受到諸如溫度、加工程度和磁場強度的影響。通常情況下不鏽鋼與純鐵相比導熱係數低、電阻大，而線膨脹係數和導磁率等性能則依不鏽鋼本身的結晶結構而異。

表4-1-表4-5中列出了馬氏體型不鏽鋼、鐵素體型不鏽鋼、奧氏體型不鏽鋼、沉澱硬化型不鏽鋼和雙相不鏽鋼主要牌號的物理性能。如密度、熔點、比熱容、導熱係數、線膨脹係數、電阻率、磁導率和縱向彈性係數等參數。

（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生變化，但在溫度變化的過程中金屬組織中一旦發生相變或沉澱，那麼比熱容將發生顯著的變化。

2.導熱係

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

3.線膨脹係數

在100-900℃範圍內，各類不鏽鋼主要牌號的線膨脹係數基本在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。對於沉澱硬化型不鏽鋼，線膨脹係數的大小由時效處理溫度來決定。不鏽鋼的物理性能機械性能

4.電阻率

在0-900℃，各類不鏽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，當作為發熱材料時，應選用電阻率低的材料。

5.磁導率

奧氏體型不鏽鋼的磁導率極小，因此也被稱為非磁性材料，具有穩定奧氏體組織的鋼，如0Cr20Ni10、0Cr25Ni20等，即使對其進行大於80%的大變形量加工也不會帶磁性。另外高碳、高氮、高錳奧氏體型不鏽鋼，如1Cr17Mn6Ni5N、1Cr18Mn8Ni5N係列以及高錳奧氏體型不鏽鋼等，在大壓下量加工條件會發生ε相相變，因此保持非磁性。在居裡點以上的高溫下，即使是強磁性材料也會喪失磁性。但有些奧氏體型不鏽鋼如1Cr17Ni7、0Cr18Ni9，因為其組織為亞穩定奧氏體組織，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

室溫下鐵素體型不鏽鋼的縱向彈性模量為200KN/mm的平方，奧氏體型不鏽鋼的縱向彈性模量為193KN/mm的平方，略低於碳素結構鋼。隨著溫度的升高縱向彈性模量減小，泊鬆比增加，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生影響。不鏽鋼的物理性能機械性能

7.密度

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

（三）低溫下的物理性能

1.導熱係數

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

2.比熱容

在極低溫度下，各種不鏽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

對於奧氏體型不鏽鋼，在80K以下收縮率（相對於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。奧氏體型不鏽鋼隨材質的不同其質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。

不同牌號的磁導率冇有什麼差異。

6.彈性模量

在低溫下，有磁性轉變的奧氏體型不鏽鋼其泊鬆比相應地產生極值。不鏽鋼的物理性能機械性能