不鏽（xiù）鋼的一般物理性能

摘要：不鏽（xiù）鋼（Stainless Steel）是不鏽耐酸鋼的簡（jiǎn）稱，耐（nài）空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介（jiè）質或具有不鏽性（xìng）的鋼種稱為不鏽鋼，在熱傳導、熱膨脹（zhàng）、電阻、磁性、密（mì）度等方麵有自身（shēn）的特征..

不鏽（xiù）鋼（Stainless Steel）是不鏽耐酸（suān）鋼的簡稱，耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質或具有不鏽性的鋼種稱為不鏽鋼。（來源：不鏽鋼百科（kē）詞條）。自（zì）問世以來，不鏽鋼已有100餘年曆史，不鏽鋼的發明是世界冶金史上的重大成就，不鏽鋼的（de）發展為現代工業發展和科技進步奠定了（le）重要物質基礎。在熱傳導、熱膨脹、電阻、磁性、密度等方麵，不（bú）鏽鋼具（jù）有區別於其他材料的一般物理性能。

1、熱傳（chuán）導

經（jīng）常說不鏽鋼（gāng）的熱傳遞較慢，與其它（tā）材料相比（bǐ）較，如下文（wén）表（biǎo）1所示。例如：不（bú）鏽鋼的熱傳導率和鋁相比SUS430為1/8，SUS304為（wéi）1/13。與碳鋼相比分別為1/2和（hé）1/4，由此可見，不鏽鋼鐵（tiě）的熱傳導率是較低的。

由於熱傳導率差，在進行（háng）不鏽鋼退火時（shí），就會（huì）產生許多困（kùn）難。不鏽鋼是在鐵中加入Cr和（hé）Ni的合金材料。為什麽熱傳導會比鐵差呢？簡（jiǎn）單地說，可以解（jiě）釋為Cr和（hé）Ni阻礙了承擔熱傳導的（de）金屬結晶中的（de）自由（yóu）電子的活動（電子（zǐ）熱傳導），自由電子的（de）活動當然會受溫度的影響，因此與晶格熱傳導（原子不規格振動，彈性波浪形地，漸漸地在晶格中傳導）也有關係，熱傳導率（lǜ）根據溫（wēn）度而變化（huà），像不（bú）鏽鋼這樣的高合金鋼，溫度越高，熱傳導率就越大。

2、熱膨脹

我們把溫度為T，長度為Ｌ的物體，當溫度為T+dt，長度變為L+dL的現象叫作為熱（rè）膨脹，線（xiàn）膨脹係（xì）數為a的表示式如（rú）下所（suǒ）示：

a=（1/L）（dL/dT）

另外，各向鋼性（xìng）固體的體膨脹係數（b）為b=3a。各種材料的線膨脹係列如表1所示，與碳鋼相比SUS304的線膨脹係數大，SUS430的線膨脹係數小。另外，鋁、銅的膨脹係數要比不鏽鋼大。

表1 各種材料在常溫下的熱傳導和線膨脹係數

表（biǎo）1 各種（zhǒng）材料在常溫下的熱傳導和線膨脹係數

3、電阻（zǔ）

通過電的難易（yì）程度叫作電阻或比電阻，通常講的電阻用下式來表示：

電阻=比電（diàn）阻′（導體的長度/斷麵積）

表2 各種材料的電比電阻

各種材料的電比電（diàn）阻

在多種金屬之中（zhōng），不鏽鋼是比較容易通過電流（liú）的材料。與純（chún）金屬相比，合金（jīn）的比電阻一般較大（dà），不（bú）鏽鋼也是如此，與（yǔ）其（qí）構成元素的Fe、Cr、Ni相比，值明顯（xiǎn）地（dì）要大。

SUS304要比SUS430大，象SUS310S那樣，合金元素越（yuè）多，電阻就越大。

這樣合金化使電比電阻增大的原因，是由於帶電的自由電子的運行因合金元素影響發（fā）生了混亂的緣故。如前所（suǒ）述，自由電子（zǐ）同時也擔任熱（rè）傳導。因此（cǐ），許多金屬如果它的熱傳導率“l”越高，電氣電導率“s”（比電阻的倒（dǎo）數）也越高。兩者之間有Wiedermann-Franz法則的關係，關係如下所（suǒ）示：

l/s=TLo（Lo：Lorenz數，T：溫度）

與（yǔ）熱傳導相同（tóng），電比阻也因溫度而變化（huà），表2表示這種關係的（de）溫度（dù）係列數。

4、磁性

表（biǎo）3 各種材料的磁性性質

各種材（cái）料磁性性質