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不锈钢有一个基本元素，即它们都含铬。在含量大约为12%时，该元素通过自发形成一种稳定的、透明的钝化膜来延缓腐蚀。较高的合金含量可通过强化薄膜和快速自我修复薄膜来提高抗腐蚀性。商业品牌的不锈钢铬含量上限约为30%。 图所示为某一含碳量下的铬一铁双合金相图。所谓的γ环区（奥氏体）是在铬含量约为11-13%情况下产生的。如果其它奥氏体形成元素增加的话，铬含量可扩大至约16-18% 。特别应该注意的是碳、氮和镍的影响，它们可扩大稳定奥氏体的范围。图5表明了碳和氮元素的加入对边界移动的影响。 如果不锈钢在加热和冷却过程中通过γ相区。它经过铁素体——奥氏体——马氏体转变，而称为马氏体不锈钢，一般这样的不锈钢是磁性的类似铁并且可以通过热处理使其硬化。 另一方面，含铬17%的合金（很少甚至没有奥氏体形成元素）位于γ环的外边，保留了铁素体结构，但通过热处理不能使其硬化。也有磁性（由于铁素体结构）称之为铁素体不锈钢，铁素体不锈钢在所有温度下为一同相。
不锈钢的物理性能主要用以下几方面来表示： ①．热膨胀系数 因温度变化而引起物质量度元素的变化。膨胀系数是膨胀－温度曲线的斜率，瞬时膨胀系数是特定温度下的斜率，两个指定的温度之间的平均斜率是平均热膨胀系数。膨胀系数可以用体积或者是长度表示，通常是用长度表示。 ②．密度 物质的密度是该物质单位体积的质量，单位是kg/m3或1b/in3。 ③．弹性模量 当施加力于单位长度棱住的两端能引起物体在长度上的单位变化时，单位面积上所需的力称为弹性模量。单位为1b/in3或N/m3。 ④．电阻率 在单位长度立方体材料的两对面之间测量的电阻，单位用Ω·m，μΩ·cm或（已废的）Ω/(circular mil.ft)来表示。 ⑤．磁导率 无量纲系数，表示物质易被磁化的程度，是磁感应强度与磁场强度之比。 ⑥．熔化温度范围 确定合金开始凝固和凝固完了的温度。 ⑦．比热 单位质量的物质温度改变1度所需要的热量。在英制和CGs制中二者比热的数值相同，因为热量的单位（Biu或cal)取决于单位质量的水升高1度听需的热量。国际单位制中比热的数值与英制或CGS制是不同的，因为能量的单位（J）是按不同的定义定的。比热的单位是Btu(1b·0F)及J/（kg ·k）。 ⑧．热导率 物质导热的速率的量度。不锈钢板在单位截面积物质上建立单位长度上的1度的温度梯度时，那么热导率定义为单位时间传导的热量，热导率的单位为 Btu/(h·ft·0F)或w/(m ·K)。 ⑨．热扩散率
