物(wu)理性能(neng)是指物(wu)質本身的(de)屬性,即材料、物(wu)品(pin)所具有的(de)性質和(he)功(gong)能(neng)。一般來說,凡物(wu)質的(de)性質改(gai)變(bian)時,不涉及(ji)物(wu)質分(fen)子化學(xue)組成的(de)改(gai)變(bian),這種性質就屬于物(wu)理性能(neng)。


1. 密度


  密度:物質的(de)質量與其體(ti)積的(de)比值,即物質單(dan)位體(ti)積的(de)質量。


  奧氏體系列不(bu)銹鋼的代表鋼種06Cr19Ni10(304)的密度比碳鋼大,馬氏體系列不銹鋼12Cr13(410)和鐵素體系列不銹鋼10Cr17(430)的密度比碳鋼小。與其他材料相比較,如比塑料(為1.2g/cm3)、玻璃(為2.5g/cm3)、鋁(為2.7g/cm3)、鈦(為4.5g/cm3)的密度大,比銅的密度(為8.9g/cm3)略小。常見不銹鋼的密度,見表2-1所列。


表 1.jpg


2. 導(dao)熱性


  導熱,又稱傳(chuan)(chuan)熱,它是由(you)于物(wu)體內部溫度較高的分子(zi)或(huo)自由(you)電子(zi),因振動或(huo)碰撞將熱能以動能的形式傳(chuan)(chuan)給相(xiang)鄰溫度較低的分子(zi),它的特點是物(wu)體內的分子(zi)沒有(you)宏觀的相(xiang)對位移。固體的傳(chuan)(chuan)熱都屬于這一類。


  一(yi)般說不(bu)銹鋼的導熱(re)性“不(bu)好(hao)(hao)”。但如果用于需要保(bao)溫(wen)的情況(kuang)下,這個“不(bu)好(hao)(hao)”倒成了它的優點。不(bu)銹鋼在常(chang)溫(wen)狀態下,其熱(re)導率比(bi)較(jiao)(jiao)低,與鋁(lv)相比(bi)較(jiao)(jiao),10Cr17(430)為鋁(lv)的1/8左(zuo)右;06Cr19Ni10(304)為鋁(lv)的1/13左(zuo)右;與碳鋼相比(bi)較(jiao)(jiao),分別(bie)為1/2左(zuo)右和(he)1/4左(zuo)右。


  純金屬中,熱(re)(re)是因自(zi)由(you)電(dian)子(zi)的(de)(de)運(yun)動而傳(chuan)遞的(de)(de),不銹鋼是鐵和(he)鉻(Cr)及鎳(Ni)的(de)(de)合(he)金,自(zi)由(you)電(dian)子(zi)的(de)(de)運(yun)動因鉻及鎳的(de)(de)抑制而變小(xiao)。自(zi)由(you)電(dian)子(zi)的(de)(de)運(yun)動也(ye)受(shou)溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)影(ying)響,熱(re)(re)導率(lv)(lv)根據溫(wen)(wen)度(du)而變化。對(dui)于50~800℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)段(duan),按溫(wen)(wen)度(du)連續地單(dan)調增(zeng)加。其增(zeng)加的(de)(de)程度(du),Cr-Ni系列不銹鋼比Cr系列不銹鋼要小(xiao)一(yi)些。對(dui)低(di)(di)溫(wen)(wen)段(duan),也(ye)隨著溫(wen)(wen)度(du)降低(di)(di)的(de)(de)同時熱(re)(re)導率(lv)(lv)減(jian)少,超低(di)(di)溫(wen)(wen)時,變為極(ji)小(xiao)。常見(jian)不銹鋼的(de)(de)熱(re)(re)導率(lv)(lv),見(jian)表2-1。


3. 熱膨(peng)脹性


 熱膨(peng)脹(zhang)是指當溫度改(gai)變(bian)時物體(ti)發生脹(zhang)縮的(de)現(xian)象為熱膨(peng)脹(zhang)。


  在(zai)溫(wen)度T時,長(chang)(chang)度為l、體積(ji)為V的物體,溫(wen)度保持在(zai)T+dT時,其長(chang)(chang)度和體積(ji)的變化則分別(bie)為l+dl及V+dV的現象(xiang)稱為熱膨脹。線(xian)[膨]脹系(xi)數為α,體膨脹系(xi)數為β,可分別(bie)以(yi)下式表示:


式 1.jpg


對(dui)各向同性的固體而言(yan),可以近(jin)似的取β=3α。


不(bu)銹(xiu)鋼(gang)與碳(tan)鋼(gang)相比較,06Cr19Ni10(304)的線(xian)膨(peng)脹(zhang)(zhang)系(xi)(xi)數(shu)大,10Cr17(430)則小。而鋁和銅的線(xian)膨(peng)脹(zhang)(zhang)系(xi)(xi)數(shu)比不(bu)銹(xiu)鋼(gang)大。常用不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的膨(peng)脹(zhang)(zhang)系(xi)(xi)數(shu),見表2-1。



4. 電阻(zu)率


  電(dian)阻(zu)是物質阻(zu)礙電(dian)流通過的性質。電(dian)阻(zu)率是表(biao)征物質導電(dian)性能(neng)的物理量。


  通常電(dian)(dian)(dian)阻以下(xia)式表示: 電(dian)(dian)(dian)阻=電(dian)(dian)(dian)阻率x(導體(ti)長(chang)度/斷面(mian)積)


  銀或銅的(de)電阻率(lv)非(fei)常小,是(shi)電流最(zui)容易通過的(de)材(cai)料。然而(er)和這些純(chun)金(jin)屬相比(bi)較(jiao),它們的(de)合(he)(he)金(jin)的(de)電阻率(lv)一般都要大(da)(da)很多。由于(yu)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是(shi)在鐵(Fe)中加入鉻(Cr)或鎳(Ni)的(de)合(he)(he)金(jin),與純(chun)金(jin)屬相比(bi)較(jiao),其電阻率(lv)明顯地(di)增(zeng)(zeng)大(da)(da)。在不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中,從12Cr13(410)、10Cr17(430)進而(er)到06Cr19Ni10(304),隨著其中所含合(he)(he)金(jin)量的(de)增(zeng)(zeng)加,電阻率(lv)增(zeng)(zeng)大(da)(da)。


  和純金(jin)屬相(xiang)比,合金(jin)電阻率增加(jia)的(de)原因,如(ru)同其熱(re)導率增加(jia)一(yi)樣,也是(shi)因輸送電流的(de)自(zi)由(you)電子在(zai)運動中,由(you)于(yu)合金(jin)元素(su)的(de)存在(zai),而使其運動紊亂(luan)不(bu)規(gui)律所致。在(zai)多數金(jin)屬中,熱(re)導率(λ)越高,則其電導率亦越高。


  常用不銹鋼電阻率(lv),列(lie)于表2-1。