301-CPS 彈簧用冷軋不銹鋼帶304-CPS 420J2-CPS 

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  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個方面:熔點、比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)和線膨脹系數(shù)等熱力學性能,電阻率、電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率等電磁學性能,以及楊氏彈性模量、剛性系數(shù)等力學性能。這些性能一般都被認為是不銹鋼材料的固有特性,但是也會受到諸如溫度、加工程度和磁場強度等的影響。通常情況下不銹鋼與純鐵相比導(dǎo)熱系數(shù)低、電阻大,而線膨脹系數(shù)和導(dǎo)磁率等性能則依不銹鋼本身的結(jié)晶結(jié)構(gòu)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、比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)、線膨脹系數(shù)、電阻率、磁導(dǎo)率和縱向彈性系數(shù)等參數(shù)。
  二、物理性能與溫度的相關(guān)性
 。1)比熱容
  隨著溫度的變化比熱容會發(fā)生變化,但在溫度變化的過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)生顯著的變化。
  (2)導(dǎo)熱系數(shù)
  在600℃以下,各種不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)基本在10~30W/(m·℃)范圍內(nèi),隨著溫度的提高導(dǎo)熱系數(shù)有增加趨勢。在100℃時,不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)由大至小的順序為1Cr17、00Cr12、2 Cr 25N、0 Cr 18Ni11Ti、0 Cr 18 Ni 9、0 Cr 17 Ni 12Mο2、2 Cr 25Ni20。500℃時導(dǎo)熱系數(shù)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(dǎo)熱系數(shù)較其他不銹鋼略低,與普通碳素鋼相比,100℃時奧氏體型不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)約為其1/4。
 。3)線膨脹系數(shù)
  在100-900℃ 范圍內(nèi),各類不銹鋼主要牌號的線膨脹系數(shù)基本在10ˉ6~130*10ˉ6℃ˉ1,且隨著溫度的升高呈增加的趨勢。對于沉淀硬化型不銹鋼,線膨脹系數(shù)的大小時效處理溫度來決定。
 。4)電阻率
  在0~900℃,各類不銹鋼主要牌號的比電阻的大小基本在70*10ˉ6~130*10ˉ6Ω·m,且隨著溫度的增加有增加的趨勢。當作為發(fā)熱材料時,應(yīng)選用電阻率低的材料。
  (5)磁導(dǎo)率
  奧氏體型不銹鋼的磁導(dǎo)率極小,因此也被稱為非磁性材料。具有穩(wěn)定奧氏體型組織的鋼,如0 Cr 20 Ni 10、0 Cr 25 Ni 20等,即使對其進行大于80%的大變形量加工也不會帶磁性。另外高
  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發(fā)生ε相相變,因此保持非磁性。在居里點以上的高溫下,即使是強磁材料也會喪失磁性。但有些奧氏體型不銹鋼如1Cr17Ni7、0Cr18Ni9,因為其組織為亞穩(wěn)定奧氏體組織,因而在進行大壓下量冷加工或進行低溫加工時會發(fā)生馬氏體相變,本身將具有磁性且磁導(dǎo)率也會提高。
 。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(jié)構(gòu)鋼。隨著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)則顯著下降?v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(dǎo)熱系數(shù)
  各類不銹鋼在極低溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)的大小略有差異,但總的來說是室溫下導(dǎo)熱系數(shù)的1/50左右。在低溫下隨著磁通(磁通密度)的增加導(dǎo)熱系數(shù)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(dǎo)率沒有什么差異。
  (6)彈性模量
  在低溫下,有磁性轉(zhuǎn)變的奧氏體型不銹鋼其泊松比相應(yīng)地產(chǎn)生極值。
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