



不锈钢的物理性能主要用以下几方面来表示:
①.热膨胀系数
因温度变化而引起物质量度元素的变化。膨胀系数是膨胀-温度曲线的斜率,瞬时膨胀系数是特定温度下的斜率,两个指定的温度之间的平均斜率是平均热膨胀系数。膨胀系数可以用体积或者是长度表示,通常是用长度表示。
②.密度
物质的密度是该物质单位体积的质量,单位是kg/m3或1b/in3。
③.弹性模量
当施加力于单位长度棱住的两端能引起物体在长度上的单位变化时,单位面积上所需的力称为弹性模量。单位为1b/in3或N/m3。
④.电阻率
在单位长度立方体材料的两对面之间测量的电阻,单位用Ω·m,μΩ·cm或(已废的)Ω/(circular mil.ft)来表示。
⑤.磁导率
无量纲系数,表示物质易被磁化的程度,是磁感应强度与磁场强度之比。
⑥.熔化温度范围
确定合金开始凝固和凝固完了的温度。
⑦.比热
单位质量的物质温度改变1度所需要的热量。在英制和CGs制中二者比热的数值相同,因为热量的单位(Biu或cal)取决于单位质量的水升高1度听需的热量。国际单位制中比热的数值与英制或CGS制是不同的,因为能量的单位(J)是按不同的定义定的。比热的单位是Btu(1b·0F)及J/(kg ·k)。
⑧.热导率
物质导热的速率的量度。在单位截面积物质上建立单位长度上的1度的温度梯度时,那么热导率定义为单位时间传导的热量,热导率的单位为 Btu/(h·ft·0F)或w/(m ·K)。
⑨.热扩散率
不锈钢的物理性能、力学性能和耐热性能
不锈钢和碳钢的物理性能数据对比,碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型不锈钢,而略低于奥氏体型不锈钢;电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈钢排序递增;线膨胀系数大小的排序也类似,奥氏体型不锈钢 而碳钢小;碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢有磁性,奥氏体型不锈钢无磁性,但其冷加工硬化生成成氏体相变时将会产生磁性,可用热处理方法来这种马氏体组织而恢复其无磁性。
奥氏体型不锈钢与碳钢相比,具有下列特点:
1)高的电阴率,约为碳钢的5倍。
2)大的线膨胀系数,比碳钢大40%,并随着温度的升高,线膨胀系数的数值也相应地提高。
3)低的热导率,约为碳钢的1/3。
1Cr18Ni12和0Cr18Ni9Cu3钢热加工性很好,锻造、轧制、镦粗和顶锻等无任何困难。加热温度1Cr18Ni12钢为1150-1180℃为宜,而0Cr18Ni9Cu3钢应低些,以1100-1130℃为好。停锻温度应不低于900℃。
冷成形性优良是这两种不锈钢的 特点。加工硬化指数和杯突深度值与0Cr18Ni9钢相对比示于表4-54。由于加工硬化速率低,可完成变形条件更苛刻、形状更复杂制作的各种冷成形操作:拉深、冲压、挤压和旋压及弯曲等,0Cr18Ni9Cu3多比1Cr18Ni12钢冷成形性更优良。
这两种钢的固溶处理制度为1010-1150℃加热后水冷。如果是对冷成形后的材料进行应力处理,可在300-400℃加热4-8h后空冷。
这两种钢很容易用焊接奥氏体不锈钢常用的方法进行焊接,焊接材料的合金元素含量应比母材稍高些。为了保证焊后的耐蚀性特别是耐晶间腐蚀性能, 进行再度固溶处理。
常见不锈钢的特性和用途
301 经加工有高的强度,用于铁道车辆、传送带螺栓、螺母,与304相比,Cr、Ni含量较少,冷加工时抗拉强度和硬度增高,无磁性,但冷加工后有磁性。 列车、航空器、传送带、车辆、弹簧、筛网。
304 作为一种用途广泛的钢,具有良好的耐腐蚀性、耐热性,低温强度和机械特性;冲压、弯曲等加工性能好,无热处理硬化现象(无磁性,使用温度-196℃-800℃)。 家庭用品,汽车配件,医疗器具,建材、化学食品工业,农业,船舶部件。
304L 作为低C的304钢,在一般状态下,其耐蚀性与304钢相似,但在焊接后或者应力后,其抗晶间腐蚀能力;在未进行热处理情况下,亦能保持良好的耐蚀性,使用温度-196℃-800℃。 应用于抗晶间腐蚀性要求高的化学、煤碳、石油产业的野外露天机器,建材耐热零件及热处理有困难的零件。
321 在304钢中添加Ti元素来防止晶间腐蚀;适用于在430℃-900℃温度下使用。 使用广泛,适用于化工、原子能工业、汽车配件等。
316 因添加Mo,故其耐腐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好,可在苛酷的条件下使用,加工硬化性优(无磁性)海水里使用设备、化学染料、造纸、草酸、肥料等生产设备;照像、食品工业、沿海地区设备,绳索等
316L 作为316的低C系列,除与316钢相同的特性外,其抗晶间腐蚀性优。316钢的用途中,对抗晶间腐蚀性有特别的要求的产品
309S 耐腐蚀性能要比304好的多,但实际上多作为耐热钢使用。
310S 抗氧化性比309S好,但实际上多作为耐热钢使用。