不銹鋼物理性能與溫度的相關(guān)性
不銹鋼物理性能與溫度的相關(guān)性，不銹鋼機械性能
深沖壓用冷軋鋼帶是用于深沖復雜拉延零件的低碳上等碳素結構鋼冷軋鋼帶。
交貨狀態(tài)：
需經(jīng)熱處理和平整后交貨。
鋼帶供應狀態(tài)的表面應為粗糙的或光亮的。
使用情況：在汽車(chē)、拖拉機等工業(yè)應用廣泛。
附1：不銹鋼的物理性能
一、一般物理性能
和其他材料一樣，物理性能主要包括以下3個(gè)方面：熔點(diǎn)、比熱容、導熱系數和
線(xiàn)膨脹系數等熱力學(xué)性能，電阻率、電導率和磁導率等電磁學(xué)性能，以及楊氏彈性
模量、剛性系數等力學(xué)性能。這些性能一般都被認為是不銹鋼材料的固有特性，但
是也會(huì )受到諸如溫度、加工程度和磁場(chǎng)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(xiàn)膨脹系數和導磁率等性能則依不銹鋼本身的結晶結構
而異。
表4—1~表4—5中列出馬氏體型不銹鋼、鐵素體型不銹鋼、奧氏體型不銹鋼、
沉淀硬化型不銹鋼和雙相不銹鋼主要牌號的物理性能。如密度、熔點(diǎn)、比熱容、導
熱系數、線(xiàn)膨脹系數、電阻率、磁導率和縱向彈性系數等參數。
二、物理性能與溫度的相關(guān)性
(1)比熱容
隨著(zhù)溫度的變化比熱容會(huì )發(fā)生變化，但在溫度變化的過(guò)程中金屬組織中一旦發(fā)
生相變或沉淀，那么比熱容將發(fā)生顯著(zhù)的變化。
(2)導熱系數
在600℃以下，各種不銹鋼的導熱系數基本在10~30W/(m·℃)范圍內，隨著(zhù)
溫度的提高導熱系數有增加趨勢。在100℃時(shí)，不銹鋼導熱系數由大至小的順序為
1Cr17、00Cr12、2 Cr 25N、0 Cr 18Ni11Ti、0 Cr 18 Ni 9、0 Cr17Ni12Mο2、
2 Cr 25Ni20。500℃時(shí)導熱系數由大至小的順序為1 Cr 13、1 Cr 17、2 Cr
25N、0 Cr 17Ni12Mο2、0 Cr 18Ni9Ti和2 Cr 25Ni20。奧氏體型不銹鋼的導
熱系數較其他不銹鋼略低，與普通碳素鋼相比，100℃時(shí)奧氏體型不銹鋼的導熱系
數約為其1/4。
(3)線(xiàn)膨脹系數
在100-900℃ 范圍內，各類(lèi)不銹鋼主要牌號的線(xiàn)膨脹系數基本在106~130*10
ˉ6℃ˉ1，且隨著(zhù)溫度的升高呈增加的趨勢。對于沉淀硬化型不銹鋼，線(xiàn)膨脹系數
的大小時(shí)效處理溫度來(lái)決定。
(4)電阻率
在0~900℃，各類(lèi)不銹鋼主要牌號的比電阻的大小基本在70*10ˉ6~130*10ˉ
6Ω·m，且隨著(zhù)溫度的增加有增加的趨勢。當作為發(fā)熱材料時(shí)，應選用電阻率低的材料。
(5)磁導率
奧氏體型不銹鋼的磁導率極小，因此也被稱(chēng)為非磁性材料。具有穩定奧氏體型
組織的鋼，如0 Cr 20 Ni 10、0 Cr 25 Ni 20等，即使對其進(jìn)行大于80%的大變形
量加工也不會(huì )帶磁性。
不銹鋼的物理性能(二)
碳、高氮、高錳奧氏體型不銹鋼，如1Cr17Mn6NiSN、1Cr18Mn8Ni5N系列以及
高錳奧氏體型不銹鋼等，在大壓下量加工條件下會(huì )發(fā)生ε相相變，因此保持非磁性。
在居里點(diǎn)以上的高溫下，即使是強磁材料也會(huì )喪失磁性。但有些奧氏體型不銹鋼如
1Cr17Ni7、0Cr18Ni9，因為其組織為亞穩定奧氏體組織，因而在進(jìn)行大壓下量冷加
工或進(jìn)行低溫加工時(shí)會(huì )發(fā)生馬氏體相變，本身將具有磁性且磁導率也會(huì )提高。
(6)彈性模量
室溫下鐵素體型不銹鋼的縱向彈性模量為200kN/mm2，奧氏體型不銹鋼的縱向
彈性模量為193 kN/mm2，略低于碳素結構鋼。隨著(zhù)溫度的升高縱向彈性模量減小，
泊松比增加，橫向彈性模量(剛性)則顯著(zhù)下降。縱向彈性模量將對加工硬化和組
織集合產(chǎn)生影響。
(7)密度
含鉻量高的鐵素體型不銹鋼密度小，含鎳量高和含錳量高的奧氏體型不銹鋼的
密度大，在高溫下由于品格間距的加大密度變小。
三、低溫下的物理性能
(1)導熱系數
各類(lèi)不銹鋼在極低溫度下的導熱系數的大小略有差異，但總的來(lái)說(shuō)是室溫下導
熱系數的1/50左右。在低溫下隨著(zhù)磁通(磁通密度)的增加導熱系數增加。
(2)比熱容
在極低溫度下，各種不銹鋼的比熱容有一些差異。比熱容受溫度的影響很大，
在4k時(shí)的比熱容可減小至室溫下比熱容的1/100以下。
(3)熱膨脹性
對于奧氏體型不銹鋼，在80k以下收縮率(相對于273K)的大小略有差異。鎳
的含量對收縮率有一定的影響。
(4)電阻率
在極低溫度下各牌號間電阻率大小的差異加大。合金元素對電阻率的大小有較
大的影響。
(5)磁性
在低溫下，奧氏體型不銹鋼隨材質(zhì)的不同其質(zhì)量磁化率對負荷磁場(chǎng)的影響有差
異。不同的合金元素含量也有差異。
不同牌號的磁導率沒(méi)有什么差異。
(6)彈性模量
在低溫下，有磁性轉變的奧氏體型不銹鋼其泊松比相應地產(chǎn)生極值。
不銹鋼機械性能簡(jiǎn)介：
鋼材或試樣在拉伸時(shí)，當應力超過(guò)彈性極限，即使應力不再增加，而鋼材或試樣仍繼續發(fā)生明顯的塑性變形，稱(chēng)此現象為屈服，而產(chǎn)生屈服現象時(shí)的*小應力值即為屈服點(diǎn)。
設Ps為屈服點(diǎn)s處的外力，Fo為試樣斷面積，則屈服點(diǎn)σs =Ps/Fo(MPa)，MPa稱(chēng)為兆帕等于N(牛頓)/mm2，(MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2)
2.屈服強度(σ0.2)
有的金屬材料的屈服點(diǎn)極不明顯，在測量上有困難，因此為了衡量材料的屈服特性，規定產(chǎn)生長(cháng)久殘余塑性變形等于一定值(一般為原長(cháng)度的0.2%)時(shí)的應力，稱(chēng)為條件屈服強度或簡(jiǎn)稱(chēng)屈服強度σ0.2 。
3.抗拉強度(σb)
材料在拉伸過(guò)程中，從開(kāi)始到發(fā)生斷裂時(shí)所達到的*大應力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強度相應的還有抗壓強度、抗彎強度等。
設Pb為材料被拉斷前達到的*大拉力，Fo為試樣截面面積，則抗拉強度σb= Pb/Fo (MPa)。
4.伸長(cháng)率(δs)
材料在拉斷后，其塑性伸長(cháng)的長(cháng)度與原試樣長(cháng)度的百分比叫伸長(cháng)率或延伸率。
5.屈強比(σs/σb)
鋼材的屈服點(diǎn)(屈服強度)與抗拉強度的比值，稱(chēng)為屈強比。屈強比越大，結構零件的可靠性越高，一般碳素鋼屈強比為0.6-0.65，低合金結構鋼為0.65-0.75合金結構鋼為0.84-0.86。
6.硬度
硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。
⑴布氏硬度(HB)
以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時(shí)間，去載后，負荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值(HB)，單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。
⑵洛氏硬度(HR)
當HB>450或者試樣過(guò)小時(shí)，不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個(gè)頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據試驗材料硬度的不同，分三種不同的標度來(lái)表示：
HRA：是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)。
HRB：是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度，用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。
HRC：是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。
⑶維氏硬度(HV)
以120kg以?xún)鹊妮d荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度值(HV)
