《金属材料导热性能》由会员分享,可在线阅读,更多相关《金属材料导热性能(3页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、不锈钢的一般物理性能3、 不 锈 钢 的 一 般 物 理 性 能3.1 热 传 导经 常 说 不 锈 钢 的 热 传 递 较 慢 。 与 其 它 材 料 相 比 较 如 表 1 所 示 。 例 如 : 不 锈 钢的 热 传 导 率 和 铝 相 比 SUS430 为 1/8, SUS304 为 1/13。 与 碳 钢 相 比 分 别 为 1/2和 1/4, 由 此 可 见 , 不 锈 钢 铁 的 热 传 导 率 是 较 低 的 。由 于 热 传 导 率 差 , 在 进 行 不 锈 钢 退 火 时 , 就 会 产 生 许 多 困 难 。 不 锈 钢 是 在 铁 中 加入 Cr 和 Ni 的 合 金
2、 材 料 。 为 什 么 热 传 导 会 比 铁 差 呢 ? 简 单 地 说 , 可 以 解 释 为 Cr和 Ni 阻 碍 了 承 担 热 传 导 的 金 属 结 晶 中 的 自 由 电 子 的 活 动 ( 电 子 热 传 导 ) , 自 由 电 子 的活 动 当 然 会 受 温 度 的 影 响 , 因 此 与 晶 格 热 传 导 ( 原 子 不 规 格 振 动 , 弹 性 波 浪 形 地 , 渐渐 地 在 晶 格 中 传 导 ) 也 有 关 系 , 热 传 导 率 根 据 温 度 而 变 化 , 像 不 锈 钢 这 样 的 高 合 金 钢 ,温 度 越 高 , 热 传 导 率 就 越 大 。
3、3.2、 热 膨 胀我 们 把 温 度 为 T, 长 度 为 的 物 体 , 当 温 度 为 T+dt, 长 度 变 为 L+dL 的 现 象叫 作 为 热 膨 胀 , 线 膨 胀 系 数 为 的 表 示 式 如 下 所 示 :=( 1/L) ( dL/dT)另 外 , 各 向 钢 性 固 体 的 体 膨 胀 系 数 ( ) 为 =3。 各 种 材 料 的 线 膨 胀 系 列 如 表1 所 示 , 与 碳 钢 相 比 SUS304 的 线 膨 胀 系 数 大 , SUS430 的 线 膨 胀 系 数 小 。 另 外 , 铝 、铜 的 膨 胀 系 数 要 比 不 锈 钢 大 。表 1 各 种 材
4、 料 在 常 温 下 的 热 传 导 和 线 膨 胀 系 数材料 热传导率(W/m)102 线膨胀系数(10-6)银铜铝铬镍铁碳素钢SUS430SUS3044.123.711.950.960.840.790.580.260.161916.7231712.811.71110.416.43.3、 电 阻通 过 电 的 难 易 程 度 叫 作 电 阻 或 比 电 阻 , 通 常 讲 的 电 阻 用 下 式 来 表 示 :电 阻 =比 电 阻 ( 导 体 的 长 度 /断 面 积 )在 多 种 金 属 之 中 , 不 锈 钢 是 比 较 容 易 通 过 电 流 的 材 料 。 与 纯 金 属 相 比
5、, 合 金 的 比电 阻 一 般 较 大 , 不 锈 钢 也 是 如 此 , 与 其 构 成 元 素 的 Fe、 Cr、 Ni 相 比 , 值 明 显 地要 大 。SUS304 要 比 SUS430 大 , 象 SUS310S 那 样 , 合 金 元 素 越 多 , 电 阻 就 越 大 。这 样 合 金 化 使 电 比 电 阻 增 大 的 原 因 , 是 由 于 带 电 的 自 由 电 子 的 运 行 因 合 金 元 素 影响 发 生 了 混 乱 的 缘 故 。 如 前 所 述 , 自 由 电 子 同 时 也 担 任 热 传 导 。 因 此 , 许 多 金 属 如 果它 的 热 传 导 率 “
6、”越 高 , 电 气 电 导 率 “”( 比 电 阻 的 倒 数 ) 也 越 高 。 两 者 之 间 有Wiedermann-Franz 法 则 的 关 系 , 关 系 如 下 所 示 :/=TL( L: Lorenz 数 , T: 温 度 )与 热 传 导 相 同 , 电 比 阻 也 因 温 度 而 变 化 , 表 2 表 示 这 种 关 系 的 温 度 系 列 数 。表 2 各 种 材 料 的 电 比 电 阻材 料 比电阻(室温条件下) 温度系列纯金属银铜铝NiCr铁cm1.6210-61.7210-62.7510-67.210-61710-69.810-6/4.110-34.310-34
7、.210-36.710-32.110-36.610-3导体合金SUS430(铁-18%Cr)SUS304(铁-18%Cr)-8%NiSUS310S(铁-25%Cr)-20%Ni铁-Cr-铝合金NiCr(nNi-Cr)青铜(锡-铜)6010-67210-67810-614010-610810-61510-60.810-30.610-30.510-30.110-30.110-30.510-3半导体 锗硅 5103105绝缘体纸环氧树脂石英玻璃10101012103101510 17( 注 ) 温 度 系 数 =比 电 阻 ( 100 ) -比 电 阻 ( 0 ) /比 电 阻 ( 100 )100
8、3.4、 磁 性表 3 各 种 材 料 的 磁 性 性 质材料 磁性性质 透磁率:(H=5Oe)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 -3.5、 密 度表 4 各 种 材 料 密 度 ( 在 常 温 下 )材 料 密 度(g/cm2)SUS430 7.75SUS304 8.03铝 2.70铁 7.87Cr 7.19Ni 8.9银 10.49铜 8.93碳钢 7.87木材(烧焦) 0.70玻 璃 2.8-6.3钢筋水泥 2.4赛璐璐 1.35-1.60