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)強度與磁場強度之比。 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，因為熱量的單位（Biu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，因為能量的單位（J）是按不同的定義定的。比熱的單位是Btu(1b?0F)及J/（kg ?k）。鉻鎳奧氏體鋼的優(yōu)點雖然很多，但近幾十年來由于鎳基耐熱合金與含鎳 20 ％以下的熱強鋼的大量發(fā)展與應(yīng)用，以及化學(xué)工業(yè)日益發(fā)展對不銹鋼的需要量越來越大，而鎳的礦藏量較少且又集中分布在少數(shù)地區(qū)，因此在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了鎳在供和需方面的矛盾。所以在不銹鋼與許多其他合金領(lǐng)域（如大型鑄鍛件用鋼、工具鋼、熱強鋼等）中，特別是鎳 的資源比較缺乏的國家，廣泛地開展了節(jié)鎳和以其他元素代鎳的科學(xué)研究與生產(chǎn)實踐，在這方面研究和應(yīng)用比較多的是以錳和氮來代替不銹鋼與耐熱鋼中的鎳。 

錳對于奧氏體的作用與鎳相似。但說得確切一些，錳的作用不在于形成奧氏體，而是在于它降低鋼的臨界淬火速度，在冷卻時增加奧氏體的穩(wěn)定性，抑制奧氏體的分解，使高溫下形成的奧氏體得以保持到常溫。在提高鋼的耐腐蝕性能方面，錳的作用不大，如鋼中的 含錳量從 0 到 10.4% 變化，也不使鋼在空氣與酸中的耐腐蝕性能發(fā)生明顯的改變。這是因為錳對提高鐵基固溶體的電極電位的作用不大，形成的氧化膜的防護作用也很低，所以工業(yè)上雖有以錳合金化的奧氏體鋼（如 40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN 、ZGMn13 鋼等），但它們不能作為不銹鋼使用。 錳在鋼中穩(wěn)定奧氏體的作用約為鎳的二分之一，即 2 ％的氮在鋼中的作用也是穩(wěn)定奧氏體，并且作用的程度比鎳還要大。例如，欲使含 18 ％鉻的鋼在常溫下獲得奧氏體組織，以錳和氮代鎳的低鎳不銹鋼與元鎳的鉻錳氮不誘鋼，目前已在工業(yè)中獲得應(yīng)用，有的已成功地代替了經(jīng)典的 18-8 鉻鎳不銹鋼。 

1-5. 不銹鋼中加鈦或鈮是為了防止晶間腐蝕。 

1-6. 鉬和銅可以提高某些不銹鋼的耐腐蝕性能。 

1-7. 其他元素對不銹鋼的性能和組織的影響 

以上主要的九種元素對不銹鋼的性能和組織的影響，除這些元素對不銹鋼性能與組織影響較大的元素以外，不銹鋼中還含有一些其他的元素。有的是和一般鋼一樣為常存雜質(zhì)元素，如硅、硫、磷等．也有的是為了某些特定的目的而加入的，如鈷、硼、硒、稀土元素等。從不銹鋼的耐腐蝕性能這一主要性質(zhì)來說，這些元素相對于已討論的九種元素，都是非主要方面的，雖然如此，但也不能完全忽略，因為它們對不銹鋼的性能與組織同樣也發(fā)生影響。 

硅是形成鐵素體的元素，在一般不銹鋼中為常存雜質(zhì)元素。 

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，那么熱導(dǎo)率定義為單位時間傳導(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)率對比熱和密度乘積的比值，熱擴散率單位以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。都是化學(xué)元素周期表中位于過渡族的元素。實際上工業(yè)上應(yīng)用的不銹鋼都是同時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統(tǒng)一體中時，它們的影響要比單獨存在時復(fù)雜得多，因為在這種情況下不僅要考慮各元素自身的作用，而且要注重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)部的矛盾運動向有利于抵擋腐蝕破壞的方面發(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。1-2. 碳在不銹鋼中的兩重性碳是工業(yè)用鋼的主要元素之一，鋼的性能與組織在很大程度上決定于碳在鋼中的含量及其分布的形式，在不銹鋼中碳的影響尤為顯著。碳在不銹鋼中對組織的影響主要表現(xiàn)在兩方面，一方面碳是穩(wěn)定奧氏體的元素，并且作用的程度很大（約為鎳的30倍），另一方面由于碳和鉻的親和力很大，與鉻形成―系列復(fù)雜的碳化物。所以，從強度與耐腐燭性能兩方面來看，碳在不銹鋼中的作用是互相矛盾的。 熟悉了這一影響的規(guī)律，我們就可以從不同的使用要求出發(fā)，選擇不同含碳量的不銹鋼。 例如工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的，也是最起碼的不銹鋼――0Crl3~4Cr13這五個鋼號的標準含鉻量規(guī)定為12~14％，就是把碳要與鉻形成碳化鉻的因素考慮進去以后才決定的，目的即在于使碳與鉻結(jié)合成碳化鉻以后，固溶體中的含鉻量不致低于11.7％這一最低限度的含鉻量。就這五個鋼號來說由于含碳量不同，強度與耐腐蝕性能也是有區(qū)別的，0Cr13~2Crl3鋼的耐腐蝕性較好但強度低于3Crl3和4Cr13鋼，多用于制造結(jié)構(gòu)零件，后兩個鋼號由于含碳較高而可獲得高的強度多用于制造彈簧、刀具等要求高強度及耐磨的零件。又如為了克服18－8鉻鎳不銹鋼的晶間腐蝕，可以將鋼的含碳量降至0.03％以下，或者加入比鉻和碳親和力更大的元素（鈦或鈮），使之不形成碳化鉻，再如當(dāng)高硬度與耐磨性成為主要要求時，我們可以在增加鋼的含碳量的同時適當(dāng)?shù)靥岣吆t量，做到既滿意硬度與耐磨性的要求，又兼顧―定的耐腐蝕功能，工業(yè)上用作軸承、量具與刃具有不銹鋼9Cr18和9Cr17MoVCo鋼，含碳量雖高達0.85~0.95％，由于它們的含鉻量也相應(yīng)地提高了，所以仍保證了耐腐蝕的要求?？偟膩碇v，目前工業(yè)中獲得應(yīng)用的不銹鋼的含碳量都是比較低的，大多數(shù)不銹鋼的含碳量在0.1~0.4％之間，耐酸鋼則以含碳0.1~0.2％的居多。含碳量大于0.4％的不銹鋼僅占鋼號總數(shù)的一小部分，這是因為在大多數(shù)使用條件下，不銹鋼總是以耐腐蝕為主要目的。此外，較低的含碳量也是出于某些工藝上的要求，如易于焊接及冷變形等。 1-3. 鎳在不銹鋼中的作用是在與鉻配合后才發(fā)揮出來的 鎳是優(yōu)良的耐腐蝕材料，也是合金鋼的重要合金化元素。鎳在鋼中是形成奧氏體的元素，但低碳鎳鋼要獲得純奧氏體組織，含鎳量要達到24％；而只有含鎳27％時才使鋼在某些介質(zhì)中的耐腐蝕性能顯著改變。所以鎳不能單獨構(gòu)成不銹鋼。但是鎳與鉻同時存在于不銹鋼中時，含鎳的不銹鋼卻具有許多可貴的性能。硫和硒：在一般不銹鋼中也是常有雜質(zhì)元素。但向不銹鋼中加0．2~0．4％的硫，可提高不銹鋼的切削性能，硒也具有同樣的作用。硫和硒提高不銹鋼的切削性能，是因為它們降低不銹鋼的韌性，例如一般18－8鉻鎳 ...硫和硒：在一般不銹鋼中也是常有雜質(zhì)元素。但向不銹鋼中加0．2~0．4％的硫，可提高不銹鋼的切削性能，硒也具有同樣的作用。硫和硒提高不銹鋼的切削性能，是因為它們降低不銹鋼的韌性，例如一般18－8鉻鎳不銹鋼的沖擊值可達30公斤/厘米2。含0．31％硫的18－8鋼（0．084％C、18．15％Cr、9．25％Ni）的沖擊值為1．8公斤/平方厘米；含0。22％硒的18－8鋼（0．094％C、18．4％Cr、9％Ni）的沖擊值為3．24公斤/平方厘米。硫與硒均降低不銹鋼的耐腐蝕性能，所以實際應(yīng)用它們作為不銹鋼的合金化元素的很少。稀土元素：稀土元素應(yīng)用于不銹鋼，目前主要在于改善工藝性能方面。如向Crl7Ti鋼和Cr17Mo2Ti鋼中加少量的稀土元素，可以消除鋼錠中因氫氣引起的氣泡和減少鋼坯中的裂紋。奧氏體和奧氏體－鐵素體不銹鋼中加0．02~0．5％的稀土元素（鈰鑭合金），可顯著改善鍛造性能。曾有一種含19．5%鉻、23％鎳以及鉬銅錳的奧氏體鋼，由于熱加工工藝性能在過去只能生產(chǎn)鑄件，加稀土元素后則可軋制成各種型材。2)．按金相組織對不銹鋼的分類及各類不銹鋼的一般性能按化學(xué)成分（主要是含鉻量）及用途，不銹鋼分為不銹與耐酸兩大類。工業(yè)上還按自高溫（900-1100度）加熱空氣冷卻后鋼的基體組織的類型對不銹鋼進行分類，這是基于我們上面所討論的碳及合金元素對不銹鋼組織影響的特點決定的。工業(yè)上應(yīng)用的不銹鋼按金相組織可分為三大類：鐵素體不銹鋼，馬氏體不銹鋼，奧氏體不銹鋼。對于人們在與腐蝕現(xiàn)象作長期斗爭的實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。實際上工業(yè)上應(yīng)用的不銹鋼都是同時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統(tǒng)一體中時，它們的影響要比單獨存在時復(fù)雜得多，因為在這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.

不銹鋼的物理性能 

　　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(xué)性能，電阻率、電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率等電磁學(xué)性能，以及楊氏彈性模量、剛性系數(shù)等力學(xué)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 

　?。?）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。 

　?。?）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(dāng)作為發(fā)熱材料時，應(yīng)選用電阻率低的材料。 

　?。?）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。 

　　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。 

　?。?）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 

　?。?）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。 

　?。?）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。 

　?。?）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。 

　?。?）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。 

　?。?）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。 

316不銹鋼帶的性質(zhì)

　　拉強度(Mpa) 620 MIN　 

　　屈服強度(Mpa) 310 MIN　 

　　伸長率(%) 30 MIN　 

　　面積縮減(%) 40 MIN　 

　　316不銹鋼的密度　8.03 g/cm3,奧氏體不銹鋼一般都用這個值　 

　　316含鉻量(%) 16--18 .　 

　　1.特性：因添加Mo，故其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強度特別好，可在苛酷的條件下使用；加工硬化性優(yōu)（無磁性）；高溫強度優(yōu)秀；固溶狀態(tài)無磁性；冷軋產(chǎn)品外觀光澤度好，漂亮；相對304不銹鋼，價格較高?！?nbsp;

　　2.316不銹鋼因添加Mo元素，使其耐蝕性、和高溫強度有教大的提高，耐高溫可達到1200-1300度，可在苛酷的條件下使用　 

　　3.用途：海水里用設(shè)備、化學(xué)、染料、造紙、草酸、肥料等生產(chǎn)設(shè)備；照像、食品工業(yè)、沿海地區(qū)設(shè)施、繩索、CD桿、螺栓、螺母　410　1.特性：作為馬氏體鋼的代表鋼，雖然強度高，但不適合于苛酷的腐蝕環(huán)境下使用；其加工性好，依熱處理面硬化（有磁性）?！?.用途：刀刃、機械零件、石油精練裝置、螺栓、螺母、泵桿、1類餐具（刀叉）。 

　　316不銹鋼中含鉬且含碳量低，在海洋中和化學(xué)工業(yè)環(huán)境中的抗點腐蝕能力大大地優(yōu)于304不銹鋼?。?16L低碳、316N含氮高強度高、316不銹鋼含硫量較高，易削不銹鋼。 

　　作為低碳的304鋼，在一般情況下，耐腐蝕性與316L相似，但在焊接后或者消除應(yīng)力后，其抗晶界腐蝕能力優(yōu)秀，在未進行熱處理情況下，也能保持良好的耐腐蝕性。 

　　具有良好的耐蝕性，耐熱性，低溫強度和機械特性，沖壓，彎曲等熱加工性好，無熱處理硬化現(xiàn)象。用途：餐具，櫥柜，鍋爐，汽車配件，醫(yī)療器具，建材，食品工業(yè)（使用溫度-196°C-700°C)。 

　　刃具級”馬氏體鋼，類似布氏高鉻鋼這種最早的不銹鋼。也用于外科手術(shù)刀具，可以做的非常光亮。 

　　316不銹鋼中含鉬且含碳量低，在海洋中和化學(xué)工業(yè)環(huán)境中的抗點腐蝕能力大大地優(yōu)于304不銹鋼?。?16L低碳、316N含氮高強度高、316不銹鋼含硫量較高，易削不銹鋼。 

　　作為低碳的304鋼，在一般情況下，耐腐蝕性與316L相似，但在焊接后或者消除應(yīng)力后，其抗晶界腐蝕能力優(yōu)秀，在未進行熱處理情況下，也能保持良好的耐腐蝕性。 

　　具有良好的耐蝕性，耐熱性，低溫強度和機械特性，沖壓，彎曲等熱加工性好，無熱處理硬化現(xiàn)象。用途：餐具，櫥柜，鍋爐，汽車配件，醫(yī)療器具，建材，食品工業(yè)（使用溫度-196°C-700°C)。 

　　主要特點是:耐高溫,一般使用鍋爐內(nèi),汽車排氣管.其他性能一般。 

　　奧氏體鉻鎳不銹鋼具有很好的抗氧化性、耐腐蝕性，因為較高百分比的鉻和鎳，310S擁有好得多蠕變強度，在高溫下能持續(xù)作業(yè)，具有良好的耐高溫性。 

　　廣泛用于汽車配件、航空、航天五金工具，化工。具體如下：工藝品，軸承，滑花，醫(yī)療儀器，電器等。特性：302不銹鋼球?qū)儆趭W氏體型鋼，與304比較接近，但是302的硬度更高一些，HRC≤28，具有良好的防銹及防腐性。 

　　301延展性好，用于成型產(chǎn)品。也可通過機械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲勞強度優(yōu)于304不銹鋼。 

　　202屬于鉻-鎳-錳 奧氏體不銹鋼，性能優(yōu)于201不銹鋼。 

　　201屬于鉻-鎳-錳 奧氏體不銹鋼，磁性比較低。 

　　316L屬于馬氏體（高強度鉻鋼），耐磨性好，抗腐蝕性較差。 

　　316“刃具級”馬氏體鋼，類似布氏高鉻鋼這種最早的不銹鋼。也用于外科手術(shù)刀具，可以做的非常光亮。 

　　317抗點蝕性能優(yōu)于316鋼。用于印染設(shè)備材料。 

　　430鐵素體不銹鋼，裝飾用，例如用于汽車飾品。良好的成型性，但耐溫性和抗腐蝕性要差。 

　　302不銹鋼球?qū)儆趭W氏體型鋼，與304比較接近，但是302的硬度更高一些，HRC≤28，具有良好的防銹及防腐性。