特 性

不銹鋼的開展是因?yàn)橛衅浔旧淼奶匦?，而特性滿意了需要。不銹鋼的最首要的特性是耐蝕功能，可是又絕不是只是具有耐蝕功能，并且還具有特有的力學(xué)功能（屈從強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度、高溫強(qiáng)度、低溫強(qiáng)度等）、物理功能（密度、比熱容、線脹大系數(shù)、、導(dǎo)熱系數(shù)、電阻率、磁導(dǎo)率、彈性系數(shù)等）、工藝功能（成形功能、焊接功能、切削功能等）以及金相（相組成、安排構(gòu)造等）等。這些功能構(gòu)成了不銹鋼的特性，下面僅就其間一些最基本的特性進(jìn)行扼要的介紹。

一、力學(xué)功能

（一）強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度、屈從強(qiáng)度）

不銹鋼的強(qiáng)度是由各種要素不確定，但最首要的和最基本的要素是其間添加的不相同化學(xué)要素，首要是金屬元素。不相同類型的不銹鋼因?yàn)槠浠瘜W(xué)成分的區(qū)別，就有不相同的強(qiáng)度特性。

（1）馬氏體型不銹鋼

馬氏體型不銹鋼與一般合金鋼相同具有經(jīng)過(guò)淬火實(shí)現(xiàn)硬化的特性，因此可經(jīng)過(guò)挑選商標(biāo)及熱處理?xiàng)l件來(lái)得到較大范圍的不相同的力學(xué)功能。
馬氏體型不銹鋼從大的方面來(lái)區(qū)別，歸于鐵-鉻-碳系不銹鋼。進(jìn)而可分為馬氏體鉻系不銹鋼和馬氏體鉻鎳系不銹鋼。在馬氏體鉻系不銹鋼中添加鉻、碳和鉬等元素時(shí)強(qiáng)度的改變趨勢(shì)和在馬氏體鉻系不銹鋼中添加鎳的強(qiáng)度特性如下所述。
馬氏體鉻系不銹鋼在淬火-回火條件下，添加鉻的含量可使鐵素體含量添加，因此會(huì)降低硬度和抗拉強(qiáng)度。低碳馬氏體鉻不銹鋼在退火條件下，當(dāng)鉻含量添加時(shí)硬度有所進(jìn)步，而延伸率略有降低。在鉻含量必定的條件下，碳含量的添加使鋼在淬火后的硬度也隨之添加，而塑性降低。添加鉬的首要意圖是進(jìn)步鋼的強(qiáng)度、硬度及二次硬化效果。在進(jìn)行低溫淬火后，鉬的添加效果十分明顯。含量一般少于1%。
在馬氏體鉻鎳系不銹鋼中，含必定量的鎳可降低鋼中的δ鐵素體含量，使鋼得到最大硬度值。
馬氏體型不銹鋼的化學(xué)成分特征是，在0.1%-1.0%C，12%-27%Cr的不相同成分組合根底上添加鉬、鎢、釩、和鈮等元素。因?yàn)榘才艠?gòu)造為體心立方構(gòu)造，因此在高溫下強(qiáng)度急劇降低。而在600℃以下，高溫強(qiáng)度在各類不銹鋼中最高，蠕變強(qiáng)度也最高。

(2)鐵素體型不銹鋼

據(jù)研究結(jié)果，當(dāng)鉻含量小于25%時(shí)鐵素體安排會(huì)按捺馬氏體安排的形成，因此隨鉻含量的添加其強(qiáng)度降低；高于25%時(shí)因?yàn)楹辖鸬墓倘軓?qiáng)化效果，強(qiáng)度略有進(jìn)步。鉬含量的添加可使其更易取得鐵素體安排，可促進(jìn)α ’相、б相和x相的分出，并經(jīng)固溶強(qiáng)化后其強(qiáng)度進(jìn)步。但一起也進(jìn)步了缺口敏感性，從而使耐性降低。鉬進(jìn)步鐵素體型不銹鋼強(qiáng)度的效果大于鉻的效果。
鐵素體型不銹鋼的化學(xué)成分的特征是含11%-30%Cr，其間添加鈮和鈦。其高溫強(qiáng)度在各類不銹鋼中是最低的，但對(duì)熱疲憊的抗力最強(qiáng)。

（3）奧氏體型不銹鋼

奧氏體型不銹鋼中添加碳的含量后，因?yàn)槠涔倘軓?qiáng)化效果使強(qiáng)度得到進(jìn)步。
奧氏體型不銹鋼的化學(xué)成分特性是以鉻、鎳為根底添加鉬、鎢、鈮和鈦等元素。因?yàn)槠浒才艦槊嫘牧⒎綐?gòu)造，因此在高溫下有高的強(qiáng)度和蠕變強(qiáng)度。還因?yàn)榫€脹大系數(shù)大，因此比鐵素體型不銹鋼熱疲憊強(qiáng)度差。

（4）雙相不銹鋼

對(duì)鉻含量約為25%的雙相不銹鋼的力學(xué)功能研究標(biāo)明，在α+r雙相區(qū)內(nèi)鎳含量添加時(shí)r相也添加。當(dāng)鋼中的鉻含量為5%時(shí)，鋼的屈從強(qiáng)度到達(dá)最高值；當(dāng)鎳含量為10%時(shí)，鋼的強(qiáng)度到達(dá)最大值。

（二）蠕變強(qiáng)度

因?yàn)橥饬Φ男ЧS時(shí)刻的添加而發(fā)作變形的景象稱之為蠕變。在必定溫度下特別是在高溫下、載荷越大則發(fā)作蠕變的速度越快；在必定載荷下，溫度越高和時(shí)刻越長(zhǎng)則發(fā)作蠕變的可能性越大。與此相反，溫度越低蠕變速度越慢，在低至必定溫度時(shí)蠕變就不成問題了。這個(gè)最低溫度依鋼種而異，一般來(lái)說(shuō)純鐵在330℃左右，而不銹鋼則因己采取各種辦法進(jìn)行了強(qiáng)化，所以該溫度是550℃以上。
和別的鋼相同，熔煉方式、脫氧辦法、凝結(jié)辦法、熱處理和加工等對(duì)不銹鋼的蠕變特性有很大的影響。據(jù)介紹，在美國(guó)進(jìn)行的對(duì)18-8不銹鋼進(jìn)行蠕變強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)標(biāo)明，取自同一鋼錠同一部位的試料的蠕變開裂時(shí)刻的標(biāo)準(zhǔn)今誤差是平均值的約11%，而取自不相同鋼錠的上、中、下不相同部位的試料的標(biāo)準(zhǔn)誤差與平均值相差則到達(dá)兩倍之多。又據(jù)在德國(guó)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)明，在10的5次冪h時(shí)刻下0Cr18Ni11Nb鋼的強(qiáng)度為小于49MPa至118MPa，散差很大。

（三）疲憊強(qiáng)度

高溫疲憊是指資料在高溫下因?yàn)橹芷谥貜?fù)改變著的應(yīng)力的效果而發(fā)作損害至開裂的進(jìn)程。對(duì)其進(jìn)行的研究結(jié)果標(biāo)明，在某一高溫下，10的8次冪次高溫疲憊強(qiáng)度是該溫度下高溫抗拉強(qiáng)度的1/2。

熱疲憊是指在進(jìn)行加熱（脹大）和冷卻（縮短）的進(jìn)程中，當(dāng)溫度發(fā)作改變和遭到來(lái)自外部的約束力時(shí)，在資料的內(nèi)部相應(yīng)于其本身的脹大和縮短變形發(fā)作應(yīng)力，并使資料發(fā)作損害。當(dāng)迅速地重復(fù)加熱和冷卻時(shí)其應(yīng)力就具沖擊性，所發(fā)作的應(yīng)力與一般狀況比較更大，此刻有的資料呈脆性損壞。這種景象被稱之為縶沖擊。熱疲憊和熱沖擊是有著相似之處的景象，但前者首要隨同大的塑性應(yīng)變，而后者的損壞首要是脆性損壞。

不銹鋼的成分和熱處理?xiàng)l件對(duì)高溫疲憊強(qiáng)度有影響。特別是當(dāng)碳的含量添加時(shí)高溫疲憊強(qiáng)度明顯進(jìn)步，固溶熱處理溫度也有明顯的影響。一般來(lái)說(shuō)鐵素體型不銹鋼具有杰出的熱疲憊功能。在奧氏體不銹鋼中，高硅的且在高溫下具有杰出的延伸性的商標(biāo)有著杰出的熱疲憊功能。
熱脹大系數(shù)越小、在同一熱周期效果下應(yīng)變量越小、變形抗力越小和開裂強(qiáng)度越高，壽數(shù)就越長(zhǎng)。可以說(shuō)馬氏體型不銹鋼1Cr17的疲憊壽數(shù)最長(zhǎng)，而0Cr19Ni9、0Cr23Ni13和2Cr25Ni20等奧氏體型不銹鋼的疲憊壽數(shù)最短。別的鑄件較鍛件更易發(fā)作因?yàn)闊崞v導(dǎo)致的損壞。在室溫下，10的7次冪次疲憊強(qiáng)度是抗拉強(qiáng)度的1/2。與高溫下的疲憊強(qiáng)度比較可知，從室溫到高溫的溫度范圍內(nèi)疲憊強(qiáng)度沒有太大的區(qū)別。

（四）沖擊耐性

資料在沖擊載荷效果下，載荷變形曲線所包含的面積稱為沖擊耐性。關(guān)于鍛造馬氏體時(shí)效不銹鋼，當(dāng)鎳含量為5%時(shí)其沖擊耐性較低。跟著鎳含量的添加，鋼的強(qiáng)度和耐性可得到改進(jìn)，但鎳含量大于8%時(shí)，強(qiáng)度和耐性值又一次降低。在馬氏體鉻鎳系不銹鋼中添加鉬后，可進(jìn)步鋼的強(qiáng)度且可堅(jiān)持耐性不變。

在鐵素體型不銹鋼中添加鉬的含量雖可進(jìn)步強(qiáng)度，但缺口敏感性也被進(jìn)步而使耐性降低。
在奧氏體型不銹鋼中具有安穩(wěn)奧氏體安排和鉻鎳系奧氏體不銹鋼的耐性（室溫下耐性和低溫下耐性）十分優(yōu)秀，因此適用于在室溫下和低溫下的各種環(huán)境中運(yùn)用。關(guān)于有安穩(wěn)奧氏體安排和鉻錳系奧氏體不銹鋼。添加鎳可進(jìn)一步改進(jìn)其耐性。

雙相不銹鋼的沖擊耐性隨鎳含量的添加而進(jìn)步。一般來(lái)說(shuō)，在a+r兩相區(qū)內(nèi)其沖擊耐性安穩(wěn)在160-200J的范圍內(nèi)。