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不銹鋼的物理化學(xué)機(jī)械特性

發(fā)布日期：2014-08-15

不銹鋼的物理性能主要用以下幾方面來表示：

①．熱膨脹系數(shù)：因溫度變化而引起物質(zhì)量度元素的變化。膨脹系數(shù)是膨脹－溫度曲線的斜率，瞬時(shí)膨脹系數(shù)是特定溫度下的斜率，兩個(gè)指定的溫度之間的平均斜率是平均熱膨脹系數(shù)。膨脹系數(shù)可以用體積或者是長度表示，通常是用長度表示。

②．密度：物質(zhì)的密度是該物質(zhì)單位體積的質(zhì)量，單位是kg/m3或1b/in3。

③．彈性模量：當(dāng)施加力于單位長度棱住的兩端能引起物體在長度上的單位變化時(shí)，單位面積上所需的力稱為彈性模量。單位為1b/in3或N/m3。

④．電阻率：在單位長度立方體材料的兩對(duì)面之間測(cè)量的電阻，單位用Ω?m，μΩ?cm或（已廢的）Ω/(circular mil.ft)來表示。

⑤．磁導(dǎo)率：無量綱系數(shù)，表示物質(zhì)易被磁化的程度，是磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度之比。

⑥．熔化溫度范圍：確定合金開始凝固和凝固完了的溫度。

⑦．比熱： 單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度改變1度所需要的熱量。在英制和CGs制中二者比熱的數(shù)值相同，因?yàn)闊崃康膯挝唬˙iu或cal)取決于單位質(zhì)量的水升高1度聽需的熱量。國際單位制中比熱的數(shù)值與英制或CGS制是不同的，因?yàn)槟芰康膯挝唬↗）是按不同的定義定的。比熱的單位是Btu(1b?0F)及J/（kg ?k）。

⑧．熱導(dǎo)率：物質(zhì)導(dǎo)熱的速率的量度。在單位截面積物質(zhì)上建立單位長度上的1度的溫度梯度時(shí)，那么熱導(dǎo)率定義為單位時(shí)間傳導(dǎo)的熱量，熱導(dǎo)率的單位為 Btu/(h?ft?0F)或w/(m ?K)。

⑨．熱擴(kuò)散率：是確定物質(zhì)內(nèi)部溫度前遷速率的一種性能，是熱導(dǎo)率對(duì)比熱和密度乘積的比值，熱擴(kuò)散率單位以Btu/(h?ft?0F)或w/(m?k)表示。

不銹鋼的性能與組織

目前已知的化學(xué)元素有100多種，在工業(yè)中常用的鋼鐵材料中可以遇到的化學(xué)元素約二十多種。對(duì)于人們?cè)谂c腐蝕現(xiàn)象作長期斗爭的實(shí)踐而形成的不銹鋼這一特殊鋼系列來說，最常用的元素有十幾種，除了組成鋼的基本元素鐵以外，對(duì)不銹鋼的性能與組織影響最大的元素是：碳、鉻、鎳、錳、硅、鉬、鈦、鈮、鈦、錳、氮、銅、鈷等。這些元素中除碳、硅、氮以外，都是化學(xué)元素周期表中位于過渡族的元素。

實(shí)際上工業(yè)上應(yīng)用的不銹鋼都是同時(shí)存在幾種以至十幾種元素的，當(dāng)幾種元素共存于不銹鋼這一個(gè)統(tǒng)一體中時(shí)，它們的影響要比單獨(dú)存在時(shí)復(fù)雜得多，因?yàn)樵谶@種情況下不僅要考慮各元素自身的作用，而且要注意它們互相之間的影響，因此不銹鋼的組織決定于各種元素影響的總和。

1)．各種元素對(duì)不銹鋼的性能和組織的影響和作用

1-1.鉻在不銹鋼中的決定作用：決定不銹鋼性屬的元素只有一種，這就是鉻，每種不銹鋼都含有一定數(shù)量的鉻。迄今為止，還沒有不含鉻的不銹鋼。鉻之所以成為決定不銹鋼性能的主要元素，根本的原因是向鋼中添加鉻作為合金元素以后，促使其內(nèi)部的矛盾運(yùn)動(dòng)向有利于抵抗腐蝕破壞的方面發(fā)展。這種變化可以從以下方面得到說明：

①鉻使鐵基固溶體的電極電位提高

②鉻吸收鐵的電子使鐵鈍化

鈍化是由于陽極反應(yīng)被阻止而引起金屬與合金耐腐蝕性能被提高的現(xiàn)象。構(gòu)成金屬與合金鈍化的理論很多，主要有薄膜論、吸附論及電子排列論。

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