物(wu)理性能(neng)是指物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)本身的(de)屬性,即材料、物(wu)品所具(ju)有的(de)性質(zhi)(zhi)(zhi)和功能(neng)。一般來說,凡(fan)物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)性質(zhi)(zhi)(zhi)改變(bian)時,不涉及物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)分子化(hua)學(xue)組成的(de)改變(bian),這種(zhong)性質(zhi)(zhi)(zhi)就屬于物(wu)理性能(neng)。
1. 密度
密度:物(wu)質的(de)質量(liang)與其體積的(de)比值,即物(wu)質單位體積的(de)質量(liang)。
奧氏體系列不銹鋼的代表鋼種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。
2. 導熱性
導熱,又稱傳(chuan)(chuan)熱,它(ta)是由于(yu)(yu)物體內部(bu)溫度較高(gao)的分子或自由電(dian)子,因振動或碰撞將熱能以動能的形式傳(chuan)(chuan)給相鄰溫度較低的分子,它(ta)的特點(dian)是物體內的分子沒有宏觀的相對位移。固體的傳(chuan)(chuan)熱都屬于(yu)(yu)這一類(lei)。
一般說不(bu)銹鋼(gang)(gang)的導熱(re)性“不(bu)好”。但如果(guo)用于(yu)需要(yao)保溫的情(qing)況下(xia),這個(ge)“不(bu)好”倒(dao)成了(le)它的優點。不(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)常溫狀態下(xia),其熱(re)導率比較低,與(yu)鋁(lv)相比較,10Cr17(430)為(wei)鋁(lv)的1/8左(zuo)(zuo)右(you);06Cr19Ni10(304)為(wei)鋁(lv)的1/13左(zuo)(zuo)右(you);與(yu)碳鋼(gang)(gang)相比較,分(fen)別為(wei)1/2左(zuo)(zuo)右(you)和1/4左(zuo)(zuo)右(you)。
純金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong),熱(re)是(shi)因自(zi)(zi)由電子(zi)的(de)運(yun)動(dong)而傳遞的(de),不(bu)銹鋼是(shi)鐵和鉻(Cr)及鎳(Ni)的(de)合金(jin)(jin),自(zi)(zi)由電子(zi)的(de)運(yun)動(dong)因鉻及鎳的(de)抑制而變小(xiao)(xiao)。自(zi)(zi)由電子(zi)的(de)運(yun)動(dong)也受溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)影響(xiang),熱(re)導(dao)率(lv)根據溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)而變化(hua)。對于50~800℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)段,按溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)連續地單(dan)調(diao)增加(jia)。其增加(jia)的(de)程度(du)(du),Cr-Ni系列不(bu)銹鋼比Cr系列不(bu)銹鋼要小(xiao)(xiao)一些。對低溫(wen)(wen)(wen)段,也隨著溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)降低的(de)同時熱(re)導(dao)率(lv)減(jian)少(shao),超(chao)低溫(wen)(wen)(wen)時,變為極小(xiao)(xiao)。常(chang)見不(bu)銹鋼的(de)熱(re)導(dao)率(lv),見表2-1。
3. 熱膨脹性
熱膨(peng)脹是指當(dang)溫度改變(bian)時(shi)物體發生脹縮的(de)現象(xiang)為(wei)熱膨(peng)脹。
在(zai)(zai)溫度(du)(du)(du)T時,長度(du)(du)(du)為(wei)(wei)l、體(ti)積(ji)為(wei)(wei)V的(de)物體(ti),溫度(du)(du)(du)保持在(zai)(zai)T+dT時,其長度(du)(du)(du)和體(ti)積(ji)的(de)變化(hua)則分別為(wei)(wei)l+dl及V+dV的(de)現象稱(cheng)為(wei)(wei)熱(re)膨脹(zhang)。線[膨]脹(zhang)系數(shu)為(wei)(wei)α,體(ti)膨脹(zhang)系數(shu)為(wei)(wei)β,可分別以下式表示:
對各向(xiang)同性的固體而言,可以近似的取β=3α。
不銹鋼與碳鋼相(xiang)比(bi)較,06Cr19Ni10(304)的(de)(de)線(xian)膨脹系(xi)(xi)數大(da),10Cr17(430)則小。而鋁和銅的(de)(de)線(xian)膨脹系(xi)(xi)數比(bi)不銹鋼大(da)。常用(yong)不銹鋼的(de)(de)膨脹系(xi)(xi)數,見表2-1。
4. 電阻率
電(dian)阻是(shi)(shi)物(wu)質(zhi)阻礙電(dian)流通(tong)過的性質(zhi)。電(dian)阻率(lv)是(shi)(shi)表征物(wu)質(zhi)導(dao)電(dian)性能的物(wu)理量。
通常電(dian)阻(zu)以下式表示: 電(dian)阻(zu)=電(dian)阻(zu)率x(導體(ti)長度/斷(duan)面積)
銀或銅的電(dian)(dian)(dian)阻率非常小,是電(dian)(dian)(dian)流最容易(yi)通過的材(cai)料。然而和這些純金(jin)屬相(xiang)比(bi)較,它們的合(he)金(jin)的電(dian)(dian)(dian)阻率一般(ban)都要(yao)大(da)很多。由(you)于不銹鋼是在鐵(Fe)中(zhong)加(jia)入鉻(Cr)或鎳(Ni)的合(he)金(jin),與純金(jin)屬相(xiang)比(bi)較,其電(dian)(dian)(dian)阻率明顯地增大(da)。在不銹鋼中(zhong),從12Cr13(410)、10Cr17(430)進而到06Cr19Ni10(304),隨著其中(zhong)所含合(he)金(jin)量(liang)的增加(jia),電(dian)(dian)(dian)阻率增大(da)。
和純金(jin)屬(shu)相(xiang)比(bi),合金(jin)電(dian)阻(zu)率增(zeng)加(jia)的(de)原(yuan)因,如同(tong)其(qi)熱(re)導(dao)率增(zeng)加(jia)一樣,也是(shi)因輸送電(dian)流(liu)的(de)自由(you)電(dian)子(zi)在運動(dong)(dong)中,由(you)于合金(jin)元素的(de)存在,而使其(qi)運動(dong)(dong)紊亂(luan)不規律所致。在多(duo)數金(jin)屬(shu)中,熱(re)導(dao)率(λ)越高,則其(qi)電(dian)導(dao)率亦越高。
常用(yong)不銹鋼電阻率,列(lie)于表2-1。