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不銹鋼的物理化學機械特性

發(fā)布日期：2014-08-15

不銹鋼的物理性能主要用以下幾方面來表示：

①．熱膨脹系數(shù)：因溫度變化而引起物質量度元素的變化。膨脹系數(shù)是膨脹－溫度曲線的斜率，瞬時膨脹系數(shù)是特定溫度下的斜率，兩個指定的溫度之間的平均斜率是平均熱膨脹系數(shù)。膨脹系數(shù)可以用體積或者是長度表示，通常是用長度表示。

②．密度：物質的密度是該物質單位體積的質量，單位是kg/m3或1b/in3。

③．彈性模量：當施加力于單位長度棱住的兩端能引起物體在長度上的單位變化時，單位面積上所需的力稱為彈性模量。單位為1b/in3或N/m3。

④．電阻率：在單位長度立方體材料的兩對面之間測量的電阻，單位用Ω?m，μΩ?cm或（已廢的）Ω/(circular mil.ft)來表示。

⑤．磁導率：無量綱系數(shù)，表示物質易被磁化的程度，是磁感應強度與磁場強度之比。

⑥．熔化溫度范圍：確定合金開始凝固和凝固完了的溫度。

⑦．比熱： 單位質量的物質溫度改變1度所需要的熱量。在英制和CGs制中二者比熱的數(shù)值相同，因為熱量的單位（Biu或cal)取決于單位質量的水升高1度聽需的熱量。國際單位制中比熱的數(shù)值與英制或CGS制是不同的，因為能量的單位（J）是按不同的定義定的。比熱的單位是Btu(1b?0F)及J/（kg ?k）。

⑧．熱導率：物質導熱的速率的量度。在單位截面積物質上建立單位長度上的1度的溫度梯度時，那么熱導率定義為單位時間傳導的熱量，熱導率的單位為 Btu/(h?ft?0F)或w/(m ?K)。

⑨．熱擴散率：是確定物質內部溫度前遷速率的一種性能，是熱導率對比熱和密度乘積的比值，熱擴散率單位以Btu/(h?ft?0F)或w/(m?k)表示。

不銹鋼的性能與組織

目前已知的化學元素有100多種，在工業(yè)中常用的鋼鐵材料中可以遇到的化學元素約二十多種。對于人們在與腐蝕現(xiàn)象作長期斗爭的實踐而形成的不銹鋼這一特殊鋼系列來說，最常用的元素有十幾種，除了組成鋼的基本元素鐵以外，對不銹鋼的性能與組織影響最大的元素是：碳、鉻、鎳、錳、硅、鉬、鈦、鈮、鈦、錳、氮、銅、鈷等。這些元素中除碳、硅、氮以外，都是化學元素周期表中位于過渡族的元素。

實際上工業(yè)上應用的不銹鋼都是同時存在幾種以至十幾種元素的，當幾種元素共存于不銹鋼這一個統(tǒng)一體中時，它們的影響要比單獨存在時復雜得多，因為在這種情況下不僅要考慮各元素自身的作用，而且要注意它們互相之間的影響，因此不銹鋼的組織決定于各種元素影響的總和。

1)．各種元素對不銹鋼的性能和組織的影響和作用

1-1.鉻在不銹鋼中的決定作用：決定不銹鋼性屬的元素只有一種，這就是鉻，每種不銹鋼都含有一定數(shù)量的鉻。迄今為止，還沒有不含鉻的不銹鋼。鉻之所以成為決定不銹鋼性能的主要元素，根本的原因是向鋼中添加鉻作為合金元素以后，促使其內部的矛盾運動向有利于抵抗腐蝕破壞的方面發(fā)展。這種變化可以從以下方面得到說明：

①鉻使鐵基固溶體的電極電位提高

②鉻吸收鐵的電子使鐵鈍化

鈍化是由于陽極反應被阻止而引起金屬與合金耐腐蝕性能被提高的現(xiàn)象。構成金屬與合金鈍化的理論很多，主要有薄膜論、吸附論及電子排列論。

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