和其他材料一樣，不銹鋼的物理性能主要包括熔點、比熱容、導熱系數和線膨脹系數等熱力學性能，電阻率、電導率和磁導率等電磁學性能，以及楊氏彈性模量、剛性系數等力學性能。這些性能一般都被認為是不銹鋼材料的固有特性，但也會受到諸如溫度、加工程度和磁場強度等的影響。
通常情況下不銹鋼與純鐵相比導熱系數低、電阻大，而線膨脹系數和磁導率等性能則依不銹鋼本身的結晶結構而異。如在600℃以下，各種不銹鋼的導熱系數基本在10～30瓦／（米·攝氏度）范圍內。和鋁相比，SUS430不(bu)銹鋼的導熱系數為鋁的1/8，SUS304不銹鋼為1/13；與碳鋼相比分別為1/2和1/4，不銹鋼的導熱系數是較低的。這主要是由于不銹鋼中的鉻和鎳阻礙了承擔熱傳導的金屬結晶中的自由電子的活動（電子熱傳導）。
由于導(dao)熱性(xing)差、熱膨脹系(xi)數(shu)大，在進行(xing)不銹鋼退火(huo)需要(yao)注意其(qi)與普通鋼熱處(chu)理不同的(de)特點。如加(jia)熱溫度(du)較高(gao)、加(jia)熱時(shi)間也(ye)相對較長，在低溫時(shi)溫度(du)不容易均勻，奧氏體(ti)型不銹鋼高(gao)溫膨脹較嚴重等。
在多(duo)種(zhong)金屬(shu)之中，不銹鋼是(shi)比較(jiao)容易通過(guo)電流(liu)的(de)材料。與(yu)純金屬(shu)相比，合金的(de)電阻(zu)率一般較(jiao)大，不銹鋼也是(shi)如(ru)此，與(yu)其(qi)構成元(yuan)(yuan)素的(de)鐵、鉻、鎳(nie)相比，電阻(zu)率值明顯地要(yao)大。SUS304要(yao)比SUS430大，像SUS310S 那(nei)樣，合金元(yuan)(yuan)素越多(duo)，電阻(zu)就越大。
不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)磁(ci)性與基體(ti)組織(zhi)密切相關，鐵(tie)素體(ti)、珠光體(ti)和馬氏體(ti)組織(zhi)在常溫下為(wei)鐵(tie)磁(ci)性，在磁(ci)場(chang)中表(biao)(biao)現(xian)出很強(qiang)的(de)磁(ci)化作用(yong)，磁(ci)導(dao)率很高；而具有面心(xin)立方(fang)結(jie)構的(de)奧氏體(ti)為(wei)順磁(ci)性，磁(ci)導(dao)率很低。奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在殘留鐵(tie)素體(ti)、冷(leng)加工引起(qi)的(de)馬氏體(ti)相變（SIM）、焊接等影響(xiang)下也可能(neng)表(biao)(biao)現(xian)出一(yi)定磁(ci)性。
物(wu)理性能包括磁性能、耐(nai)腐蝕性能、熱膨(peng)脹系數等。
1. 熔點(dian)測試
一般使用DSC差熱(re)(re)掃描量(liang)熱(re)(re)法測量(liang)熔(rong)點(dian)，DSC差熱(re)(re)分(fen)析儀以不銹鋼(gang)樣(yang)品(pin)吸熱(re)(re)的(de)速率(lv)為(wei)縱坐標，以溫度為(wei)橫坐標，在樣(yang)品(pin)加熱(re)(re)過程中繪制DSC曲線，曲線波峰對應(ying)的(de)溫度為(wei)不銹鋼(gang)樣(yang)品(pin)的(de)熔(rong)點(dian)，具體見《貴金(jin)屬熔(rong)化(hua)溫度范圍的(de)測定 熱(re)(re)分(fen)析試(shi)驗(yan)方(fang)法》(GB/T 1425-2021)。
2. 比熱容(rong)測試
一(yi)般使(shi)用DSC差(cha)熱掃描量(liang)熱法測量(liang)熔點，DSC差(cha)熱分析(xi)儀以銅(tong)作為標(biao)準(zhun)樣(yang)品(pin)。在程(cheng)序控制溫(wen)度(du)和一(yi)定(ding)氣氛下(xia)，保持不銹鋼(gang)樣(yang)品(pin)與銅(tong)標(biao)準(zhun)樣(yang)品(pin)溫(wen)度(du)相等(deng)時，測量(liang)輸(shu)給樣(yang)品(pin)和標(biao)準(zhun)樣(yang)品(pin)的加熱功率與溫(wen)度(du)或時間的關系，具體(ti)見ASTME 1269-2011和德(de)標(biao)DIN 51007-1994等(deng)。
3. 導熱系數測試
通(tong)(tong)用測(ce)量導熱(re)系數(shu)的(de)(de)穩(wen)態法，用上下平整的(de)(de)兩個樣(yang)品夾住探頭(tou)，探頭(tou)加熱(re)，通(tong)(tong)過調節功(gong)率和測(ce)試時(shi)間得到(dao)樣(yang)品最佳（瞬間溫(wen)升(sheng)、總體(ti)(ti)比上特征(zheng)時(shi)間、殘差(cha)）的(de)(de)數(shu)據，通(tong)(tong)過數(shu)學模型擬合得到(dao)樣(yang)品的(de)(de)導熱(re)系數(shu)、體(ti)(ti)積比熱(re)和熱(re)擴散(san)系數(shu)，具體(ti)(ti)見《導熱(re)率測(ce)試方法》（ISO 22007-2：2008）。
4. 線膨(peng)脹系(xi)數(shu)測試也稱為線彈(dan)性系(xi)數(shu)
使用熱(re)(re)膨(peng)脹(zhang)(zhang)儀，測量兩個溫度間試樣長度的變化(hua)，計算出線(xian)膨(peng)脹(zhang)(zhang)系數，具體見《金屬材料熱(re)(re)膨(peng)脹(zhang)(zhang)特征參(can)數的測定》（GB／T 4339-2008）。
5. 電阻率(lv)測試
使用智能(neng)電(dian)(dian)(dian)導(dao)率儀，采(cai)用專用工裝夾持試樣，根據試樣電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)值范圍(wei)，采(cai)用凱爾文電(dian)(dian)(dian)橋(qiao)(qiao)或惠(hui)思登電(dian)(dian)(dian)橋(qiao)(qiao)通過(guo)測量電(dian)(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)(dian)流(liu)計(ji)算出電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)，電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)率或電(dian)(dian)(dian)導(dao)率測量，具(ju)體見《金屬材料電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)率測量方法》（GB／T 351-2019）。
6. 磁導率的(de)測試(shi)
磁(ci)導率(lv)(lv)儀探(tan)(tan)頭由一個磁(ci)體（A）和磁(ci)場(chang)(chang)測(ce)量(liang)線(xian)圈(quan)（B）組成(cheng)。磁(ci)體產(chan)生(sheng)磁(ci)場(chang)(chang)（C），當接近具(ju)有磁(ci)導率(lv)(lv)（E）材(cai)料時，磁(ci)場(chang)(chang)（D）產(chan)生(sheng)變化(hua)。通過(guo)探(tan)(tan)頭中的線(xian)圈(quan)來檢測(ce)磁(ci)場(chang)(chang)的變化(hua)（F），從(cong)而(er)計(ji)算出磁(ci)導率(lv)(lv)，見(jian)《弱(ruo)磁(ci)材(cai)料相(xiang)對磁(ci)導率(lv)(lv)的測(ce)量(liang)方法》(GB/T 35690-2017)。
7. 楊(yang)氏彈(dan)性模量檢測
使用拉伸試(shi)驗(yan)機給(gei)圓(yuan)形(xing)或(huo)矩形(xing)標準試(shi)樣施加軸向力，在不(bu)銹鋼(gang)彈(dan)性(xing)材料(liao)范圍內(nei)測定的軸向變形(xing)和(he)橫(heng)向變形(xing)，用圖解法(fa)(fa)或(huo)擬合(he)法(fa)(fa)計算(suan)出E值，具體見(jian)《金屬材料(liao)彈(dan)性(xing)模量(liang)和(he)泊(bo)松比(bi)試(shi)驗(yan)方法(fa)(fa)》（GB／T 22315-2008）。
8. 剛(gang)性系數(shu)測試又(you)稱(cheng)為剛(gang)度系數(shu)
利用靜態法(fa)扭(niu)桿剛度測量法(fa)，將(jiang)試樣裝夾在象限(xian)儀(yi)(yi)的(de)(de)測量平板(ban)上(shang)，對好零位示值，轉動(dong)象限(xian)儀(yi)(yi)和擺動(dong)自準直儀(yi)(yi)，依次測出(chu)加載載荷對應的(de)(de)象限(xian)儀(yi)(yi)上(shang)試樣的(de)(de)轉動(dong)角度值即(ji)可(ke)得到試樣的(de)(de)剛度系數。
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