不锈钢的一般物理性质-不锈钢水管.DOC

薄壁不锈钢水管原材料基础知识(五) ----不锈钢的一般物理性质 不锈钢水管的一般物理性质取决于不锈钢的物理性质. 1、热传导 不锈钢的热传递速度比较慢，例如：不锈钢的热传导率和铝相比430钢种为1/8，304钢种为1/13，与碳钢相比分别为1/2和1/4。 常温下与其它材料相比较的热传导率如表5-1所示。 2、线膨胀 与碳钢相比304钢种的线膨胀系数较大，430钢种的线膨胀系数稍小。另外，铝、铜的膨胀系数要比不锈钢大。 各种材料的线膨胀系数如表5-1所示。 表5-1 各种材料在常温下的热传导率和线膨胀系数 材料 热传导率（×102）W/(m(℃) 线膨胀系数（×10-6）/℃ 银 4.12 19 铜 3.71 16.7 铝 1.95 23 铬 0.96 17 镍 0.84 12.8 铁 0.79 11.7 碳素钢 0.58 11 SUS430 0.26 10.4 SUS304 0.16 16.4 3、不锈钢的电阻 与纯金属相比，合金的比电阻一般比较大，不锈钢也是如此，与它的构成元素Fe、Cr、Ni相比，电阻值明显要大。钢中的合金元素越多，电阻就越大，如304钢种要比430钢种大，310S钢种则更大。 表5-2 各种材料的电阻 材 料 比电阻（室温条件下）Ω(cm 导 体 纯 金 属 银 1.62×10-6 铜 1.72×10-6 铝 2.75×10-6 Ni 7.2×10-6 铁 9.8×10-6 Cr 17×10-6 合 金 　 　 　 　 青铜（锡-铜） 15×10-6 SUS430（铁-18%Cr） 60×10-6 SUS304（铁-18%Cr）-8%Ni 72×10-6 SUS310S（铁-25%Cr）-20%Ni 78×10-6 NiCr（nNi-Cr） 108×10-6 铁-Cr-铝合金 140×10-6 4、不锈钢的磁性 表5-3 各种材料的磁性性质 材料 磁性性质 透磁率( SUS430 强磁性 - 铁 强磁性 - Ni 强磁性 - SUS304 非磁性（冷加工时有磁性） 1.5（65%加工） SUS301 非磁性（冷加工时有磁性） 14.8（55%加工） SUS305 非磁性 - 5、应变硬化指数（n） 应变硬化指数就是通常所说的n值，表示材料冷作硬化现象的一个指标，可以反映材料的冲压成形性能。 应变硬化指数大，显示材料的局部应变能力强，防止材料局部变薄能力强，使变形分布趋于均匀化，材料成形时的总体成形极限高。 6、冷加工诱变马氏体转变点Md(30/50) 1） 定义 Md(30/50)=551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-13.7Cr-29(Ni+Cu)-18.5Mo-65Nb 表示经30%的冷变形后生成50%马氏体的温度。 马氏体转变点Md(30/50)越低，在冷加工变形过程中诱变马氏体不容易产生，冷作硬化程度小，越有利于拉深成形。其中Ni含量对诱变马氏体转变点的影响是很明显的，Ni含量高，马氏体转变点降低，材料在冷变形过程中硬化程度小。 2） 产生原理 不锈钢的冷作硬化现象主要是由两种原因引起的： 一种是位错增多引起的加工硬化； 一种是组织转变（奥氏体转变为马氏体转变）引起的加工硬化。 对SUS430钢种而言，加工变形过程中不会发生组织转变，其冷作硬化现象全部是由位错的增多引起的。 304钢种在冷变形过程中两种硬化现象都存在，而且组织转变引起的硬化是主要的，这也是奥氏体不锈钢的冷作硬化现象比铁素体不锈钢要明显、加工硬化系数（n值）大的原因。 7、晶粒度（N） 1） 定义 晶粒度的物理意义可根据以下公式表示： n=2N-1 n — 放大100倍时平均每6.45cm2（1平方英寸）内所含晶粒数目 N — 晶粒度 2） 解释与应用 晶粒度N级别越高，单位截面积上的晶粒数越多，材料的晶粒就越细，强度越大。 晶粒较大时，有利于提高材料的塑性应变比（R），并降低屈强比和屈服伸长。但晶粒较大时，它们在材料表层取向不同，变形量差异比较明显，材料表面易出现“桔皮”现象。细化晶粒可减轻桔皮现象发生，但晶粒过细，R值会减小，屈强比和屈服伸长都会增大，不利于成形。 304钢种的晶粒度一般要求在7-9级之间。 图5-1 304钢种的晶粒度与机械性能的关系 小结:不锈钢水管的物理性质如下: 不锈钢水管的热传递速度比较慢,SUS 304不锈钢水管的热传递速度只有铜管的1/23,比铜管更适合于热水的输送; SUS 304不锈钢水管的线膨胀系数和铜管基本相同,比普通钢管要大; SUS 304 不锈钢本身无磁性,但由于冷加工的原