物(wu)理性能是指(zhi)物(wu)質(zhi)(zhi)本身(shen)的(de)(de)屬(shu)性,即材料(liao)、物(wu)品(pin)所具(ju)有的(de)(de)性質(zhi)(zhi)和功能。一般來說,凡物(wu)質(zhi)(zhi)的(de)(de)性質(zhi)(zhi)改(gai)(gai)變時,不涉(she)及物(wu)質(zhi)(zhi)分子化學(xue)組(zu)成的(de)(de)改(gai)(gai)變,這種性質(zhi)(zhi)就屬(shu)于物(wu)理性能。
1. 密度
密度:物質(zhi)的質(zhi)量與其體積的比值,即(ji)物質(zhi)單(dan)位體積的質(zhi)量。
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(re)(re)(re),又(you)稱(cheng)傳熱(re)(re)(re),它是(shi)由于(yu)物體(ti)(ti)內(nei)部(bu)溫度(du)較高(gao)的(de)分子(zi)(zi)或自由電子(zi)(zi),因振動或碰撞將熱(re)(re)(re)能以(yi)動能的(de)形(xing)式(shi)傳給相鄰溫度(du)較低(di)的(de)分子(zi)(zi),它的(de)特點(dian)是(shi)物體(ti)(ti)內(nei)的(de)分子(zi)(zi)沒有宏觀的(de)相對位移。固(gu)體(ti)(ti)的(de)傳熱(re)(re)(re)都屬于(yu)這一類。
一(yi)般(ban)說(shuo)不(bu)銹鋼(gang)的導(dao)熱(re)性“不(bu)好”。但如(ru)果(guo)用于需(xu)要保溫的情(qing)況下(xia),這(zhe)個“不(bu)好”倒成(cheng)了它的優點。不(bu)銹鋼(gang)在常溫狀態下(xia),其熱(re)導(dao)率(lv)比(bi)(bi)較(jiao)(jiao)低,與(yu)鋁相(xiang)比(bi)(bi)較(jiao)(jiao),10Cr17(430)為(wei)鋁的1/8左(zuo)右;06Cr19Ni10(304)為(wei)鋁的1/13左(zuo)右;與(yu)碳鋼(gang)相(xiang)比(bi)(bi)較(jiao)(jiao),分別為(wei)1/2左(zuo)右和1/4左(zuo)右。
純金屬中,熱(re)(re)是(shi)因自由(you)電子的(de)(de)(de)運動(dong)而(er)傳遞的(de)(de)(de),不銹鋼是(shi)鐵和(he)鉻(ge)(Cr)及鎳(Ni)的(de)(de)(de)合金,自由(you)電子的(de)(de)(de)運動(dong)因鉻(ge)及鎳的(de)(de)(de)抑制(zhi)而(er)變(bian)小。自由(you)電子的(de)(de)(de)運動(dong)也受溫(wen)度的(de)(de)(de)影(ying)響,熱(re)(re)導率(lv)根據溫(wen)度而(er)變(bian)化。對于50~800℃的(de)(de)(de)高溫(wen)段,按溫(wen)度連續地單(dan)調增加。其(qi)增加的(de)(de)(de)程度,Cr-Ni系列(lie)不銹鋼比Cr系列(lie)不銹鋼要小一些。對低溫(wen)段,也隨著溫(wen)度降低的(de)(de)(de)同時熱(re)(re)導率(lv)減(jian)少,超低溫(wen)時,變(bian)為極小。常(chang)見不銹鋼的(de)(de)(de)熱(re)(re)導率(lv),見表2-1。
3. 熱膨脹性(xing)
熱膨脹是指當溫度改變時物體發(fa)生脹縮的現(xian)象為熱膨脹。
在(zai)溫度T時(shi),長(chang)度為l、體積為V的(de)物體,溫度保持在(zai)T+dT時(shi),其長(chang)度和體積的(de)變化(hua)則分別為l+dl及V+dV的(de)現象(xiang)稱為熱膨(peng)脹(zhang)。線[膨(peng)]脹(zhang)系數為α,體膨(peng)脹(zhang)系數為β,可分別以下式(shi)表示:
對各(ge)向同性的固(gu)體而言(yan),可以近似的取β=3α。
不銹鋼(gang)與碳鋼(gang)相(xiang)比較,06Cr19Ni10(304)的(de)(de)線膨(peng)脹(zhang)系數(shu)(shu)大,10Cr17(430)則小。而鋁和銅的(de)(de)線膨(peng)脹(zhang)系數(shu)(shu)比不銹鋼(gang)大。常用不銹鋼(gang)的(de)(de)膨(peng)脹(zhang)系數(shu)(shu),見表2-1。
4. 電阻率(lv)
電(dian)阻是物(wu)(wu)(wu)質(zhi)阻礙(ai)電(dian)流通(tong)過的性(xing)質(zhi)。電(dian)阻率是表征物(wu)(wu)(wu)質(zhi)導電(dian)性(xing)能(neng)的物(wu)(wu)(wu)理量。
通常電阻(zu)以下式表示: 電阻(zu)=電阻(zu)率x(導(dao)體長度/斷面積)
銀或銅的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)率非常小(xiao),是電(dian)(dian)(dian)流(liu)最容(rong)易通過的(de)(de)材(cai)料。然(ran)而(er)和這些(xie)純金屬相比(bi)較(jiao),它們的(de)(de)合金的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)率一般都要大(da)很(hen)多。由(you)于不銹鋼是在鐵(Fe)中加入鉻(Cr)或鎳(nie)(Ni)的(de)(de)合金,與純金屬相比(bi)較(jiao),其電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)率明顯地增大(da)。在不銹鋼中,從12Cr13(410)、10Cr17(430)進而(er)到06Cr19Ni10(304),隨(sui)著(zhu)其中所含合金量的(de)(de)增加,電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)率增大(da)。
和純金(jin)(jin)屬相比,合金(jin)(jin)電(dian)阻率增加的原因,如(ru)同其(qi)(qi)熱(re)導(dao)率增加一(yi)樣,也是因輸送(song)電(dian)流的自由電(dian)子在運動(dong)(dong)中,由于合金(jin)(jin)元素的存在,而使其(qi)(qi)運動(dong)(dong)紊亂不規律所致。在多數金(jin)(jin)屬中,熱(re)導(dao)率(λ)越高(gao),則(ze)其(qi)(qi)電(dian)導(dao)率亦(yi)越高(gao)。
常(chang)用不銹鋼電阻(zu)率,列(lie)于(yu)表2-1。