物(wu)理(li)性(xing)(xing)能是指物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)本身的(de)屬(shu)性(xing)(xing),即材料、物(wu)品所具有的(de)性(xing)(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)和功能。一(yi)般來說,凡物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)性(xing)(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)改(gai)(gai)變時,不(bu)涉及(ji)物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)分子(zi)化(hua)學組(zu)成的(de)改(gai)(gai)變,這(zhe)種性(xing)(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)就屬(shu)于物(wu)理(li)性(xing)(xing)能。


1. 密度


  密度(du):物質(zhi)的(de)質(zhi)量與其體積的(de)比(bi)值,即(ji)物質(zhi)單位體積的(de)質(zhi)量。


  奧氏體系列不銹(xiu)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。


表 1.jpg


2. 導熱性


  導熱,又(you)稱傳(chuan)熱,它(ta)是由于物體內部溫(wen)度較(jiao)高的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)或自由電(dian)子(zi),因振動(dong)或碰撞(zhuang)將熱能以動(dong)能的(de)(de)(de)形(xing)式傳(chuan)給相(xiang)鄰溫(wen)度較(jiao)低的(de)(de)(de)分(fen)子(zi),它(ta)的(de)(de)(de)特點(dian)是物體內的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)沒(mei)有宏(hong)觀的(de)(de)(de)相(xiang)對位移。固體的(de)(de)(de)傳(chuan)熱都屬于這一類。


  一般說(shuo)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)導熱性“不(bu)(bu)好(hao)”。但如果用(yong)于需(xu)要保溫的(de)情況下,這個“不(bu)(bu)好(hao)”倒成(cheng)了它的(de)優點。不(bu)(bu)銹鋼(gang)在常溫狀態下,其(qi)熱導率(lv)比(bi)較低(di),與(yu)鋁(lv)(lv)相比(bi)較,10Cr17(430)為鋁(lv)(lv)的(de)1/8左右(you);06Cr19Ni10(304)為鋁(lv)(lv)的(de)1/13左右(you);與(yu)碳鋼(gang)相比(bi)較,分別(bie)為1/2左右(you)和1/4左右(you)。


  純金屬中,熱是因自由(you)電(dian)子的(de)(de)運動而傳遞的(de)(de),不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)是鐵(tie)和鉻(Cr)及鎳(Ni)的(de)(de)合金,自由(you)電(dian)子的(de)(de)運動因鉻及鎳的(de)(de)抑制而變小(xiao)。自由(you)電(dian)子的(de)(de)運動也(ye)受溫(wen)(wen)度的(de)(de)影響,熱導(dao)率根據(ju)溫(wen)(wen)度而變化。對(dui)于50~800℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)段,按溫(wen)(wen)度連(lian)續地單調增加。其增加的(de)(de)程度,Cr-Ni系列不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)比Cr系列不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)要(yao)小(xiao)一些(xie)。對(dui)低溫(wen)(wen)段,也(ye)隨著溫(wen)(wen)度降低的(de)(de)同時熱導(dao)率減少(shao),超低溫(wen)(wen)時,變為(wei)極(ji)小(xiao)。常見(jian)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)熱導(dao)率,見(jian)表2-1。


3. 熱膨(peng)脹性


 熱膨(peng)脹是指(zhi)當(dang)溫度改變時物(wu)體發生(sheng)脹縮的現象為熱膨(peng)脹。


  在(zai)溫度(du)T時,長度(du)為(wei)(wei)l、體積為(wei)(wei)V的(de)物體,溫度(du)保持在(zai)T+dT時,其長度(du)和(he)體積的(de)變(bian)化則分別(bie)為(wei)(wei)l+dl及V+dV的(de)現象稱為(wei)(wei)熱膨(peng)脹(zhang)(zhang)。線[膨(peng)]脹(zhang)(zhang)系數為(wei)(wei)α,體膨(peng)脹(zhang)(zhang)系數為(wei)(wei)β,可分別(bie)以下式表(biao)示:


式 1.jpg


對各向同性(xing)的(de)固體(ti)而言,可以近似的(de)取β=3α。


不(bu)銹鋼(gang)與碳鋼(gang)相比較,06Cr19Ni10(304)的線膨(peng)脹(zhang)系數(shu)大,10Cr17(430)則小。而(er)鋁和銅的線膨(peng)脹(zhang)系數(shu)比不(bu)銹鋼(gang)大。常用不(bu)銹鋼(gang)的膨(peng)脹(zhang)系數(shu),見表(biao)2-1。



4. 電阻率


  電(dian)阻(zu)是(shi)(shi)物(wu)質阻(zu)礙電(dian)流通過的性(xing)(xing)質。電(dian)阻(zu)率是(shi)(shi)表征物(wu)質導(dao)電(dian)性(xing)(xing)能(neng)的物(wu)理量。


  通常電阻(zu)以(yi)下(xia)式表示: 電阻(zu)=電阻(zu)率(lv)x(導體長(chang)度(du)/斷(duan)面積)


  銀或(huo)銅的(de)(de)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)率(lv)(lv)(lv)非(fei)常小,是電(dian)(dian)流最容易通過的(de)(de)材(cai)料。然而和這(zhe)些純金屬(shu)(shu)相(xiang)比較(jiao),它們的(de)(de)合(he)金的(de)(de)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)率(lv)(lv)(lv)一般都(dou)要大很多。由于不銹鋼是在鐵(Fe)中(zhong)(zhong)加(jia)入鉻(Cr)或(huo)鎳(nie)(Ni)的(de)(de)合(he)金,與純金屬(shu)(shu)相(xiang)比較(jiao),其電(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)率(lv)(lv)(lv)明顯(xian)地增大。在不銹鋼中(zhong)(zhong),從12Cr13(410)、10Cr17(430)進(jin)而到06Cr19Ni10(304),隨著其中(zhong)(zhong)所(suo)含合(he)金量(liang)的(de)(de)增加(jia),電(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)率(lv)(lv)(lv)增大。


  和純金(jin)屬相比,合金(jin)電(dian)阻率(lv)增加的原因,如同其(qi)熱導率(lv)增加一樣,也是(shi)因輸送電(dian)流的自由電(dian)子在(zai)運(yun)動中(zhong),由于合金(jin)元素的存在(zai),而使其(qi)運(yun)動紊亂不規律所致。在(zai)多數金(jin)屬中(zhong),熱導率(lv)(λ)越高,則其(qi)電(dian)導率(lv)亦越高。


  常用不銹(xiu)鋼電(dian)阻率,列(lie)于表(biao)2-1。