不锈钢平板 321 兆顺

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一、一般物理性能

　　和其他材料一样，物理性能主要包括以下3个方面：熔点、比热容、导热系数和

线膨胀系数等热力学性能，电阻率、电导率和磁导率等电磁学性能，以及杨氏弹性

模量、刚性系数等力学性能。这些性能一般都被认为是不锈钢材料的固有特性，但

是也会受到诸如温度、加工程度和磁场强度等的影响。通常情况下不锈钢与纯铁相

比导热系数低、电阻大，而线膨胀系数和导磁率等性能则依不锈钢本身的结晶结构

而异。

　　表4—1~表4—5中列出马氏体型不锈钢、铁素体型不锈钢、奥氏体型不锈钢、

沉淀硬化型不锈钢和双相不锈钢主要牌号的物理性能。如密度、熔点、比热容、导

热系数、线膨胀系数、电阻率、磁导率和纵向弹性系数等参数。

　　二、物理性能与温度的相关性

　　（1）比热容

　　随着温度的变化比热容会发生变化，但在温度变化的过程中金属组织中一旦发

生相变或沉淀，那么比热容将发生显著的变化。

　　（2）导热系数

　　在600℃以下，各种不锈钢的导热系数基本在10~30W/（m·℃）范围内，随着

温度的提高导热系数有增加趋势。在100℃时，不锈钢导热系数由大至小的顺序为

1Cr17、00Cr12、2 Cr 25N、0 Cr18Ni11Ti、0 Cr 18 Ni 9、0 Cr17Ni12Mο2、

2 Cr 25Ni20。500℃时导热系数由大至小的顺序为1Cr 13、1 Cr 17、2 Cr

25N、0 Cr 17Ni12Mο2、0 Cr 18Ni9Ti和2 Cr 25Ni20。奥氏体型不锈钢的导

热系数较其他不锈钢略低，与普通碳素钢相比，100℃时奥氏体型不锈钢的导热系

数约为其1/4。

　　（3）线膨胀系数

　　在100-900℃ 范围内，各类不锈钢主要牌号的线膨胀系数基本在106~130*10

ˉ6℃ˉ1，且随着温度的升高呈增加的趋势。对于沉淀硬化型不锈钢，线膨胀系数

的大小时效处理温度来决定。

　　（4）电阻率

　　在0~900℃，各类不锈钢主要牌号的比电阻的大小基本在70*10ˉ6~130*10ˉ

6Ω·m，且随着温度的增加有增加的趋势。当作为发热材料时，应选用电阻率低的材料。

　　（5）磁导率

　　奥氏体型不锈钢的磁导率极小，因此也被称为非磁性材料。具有稳定奥氏体型

组织的钢，如0Cr 20 Ni 10、0 Cr 25 Ni 20等，即使对其进行大于80%的大变形

量加工也不会带磁性。

　　不锈钢的物理性能（二）

　　碳、高氮、高锰奥氏体型不锈钢，如1Cr17Mn6NiSN、1Cr18Mn8Ni5N系列以及

高锰奥氏体型不锈钢等，在大压下量加工条件下会发生ε相相变，因此保持非磁性。

在居里点以上的高温下，即使是强磁材料也会丧失磁性。但有些奥氏体型不锈钢如

1Cr17Ni7、0Cr18Ni9，因为其组织为亚稳定奥氏体组织，因而在进行大压下量冷加

工或进行低温加工时会发生马氏体相变，本身将具有磁性且磁导率也会提高。

　　（6）弹性模量

　　室温下铁素体型不锈钢的纵向弹性模量为200kN/mm2，奥氏体型不锈钢的纵向

弹性模量为193kN/mm2，略低于碳素结构钢。随着温度的升高纵向弹性模量减小，

泊松比增加，横向弹性模量（刚性）则显著下降。纵向弹性模量将对加工硬化和组

织集合产生影响。

　　（7）密度

　　含铬量高的铁素体型不锈钢密度小，含镍量高和含锰量高的奥氏体型不锈钢的

密度大，在高温下由于品格间距的加大密度变小。

　　三、低温下的物理性能

　　（1）导热系数

　　各类不锈钢在极低温度下的导热系数的大小略有差异，但总的来说是室温下导

热系数的1/50左右。在低温下随着磁通（磁通密度）的增加导热系数增加。

　　（2）比热容

　　在极低温度下，各种不锈钢的比热容有一些差异。比热容受温度的影响很大，

在4k时的比热容可减小至室温下比热容的1/100以下。

　　（3）热膨胀性

　　对于奥氏体型不锈钢，在80k以下收缩率（相对于273K）的大小略有差异。镍

的含量对收缩率有一定的影响。

　　（4）电阻率

　　在极低温度下各牌号间电阻率大小的差异加大。合金元素对电阻率的大小有较

大的影响。

　　（5）磁性

　　在低温下，奥氏体型不锈钢随材质的不同其质量磁化率对负荷磁场的影响有差

异。不同的合金元素含量也有差异。

　　不同牌号的磁导率没有什么差异。

　　（6）弹性模量