和其他材料一樣，不銹鋼的物理性能主要包括熔點、比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)和線膨脹系數(shù)等熱力學性能，電阻率、電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率等電磁學性能，以及楊氏彈性模量、剛性系數(shù)等力學性能。這些性能一般都被認為是不銹鋼材料的固有特性，但也會受到諸如溫度、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)和磁導(dǎo)率等性能則依不銹鋼本身的結(jié)晶結(jié)構(gòu)而異。如在600℃以下，各種不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)基本在10～30瓦／（米·攝氏度）范圍內(nèi)。和鋁相比，SUS430不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為鋁的1/8，SUS304不銹鋼為1/13；與碳鋼相比分別為1/2和1/4，不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)是較低的。這主要是由于不銹鋼中的鉻和鎳阻礙了承擔熱傳導(dǎo)的金屬結(jié)晶中的自由電子的活動（電子熱傳導(dǎo)）。
由于導(dǎo)熱性差、熱膨脹系數(shù)大，在進行不銹鋼退火需要注意其與普通鋼熱處理不同的特點。如加熱溫度較高、加熱時間也相對較長，在低溫時溫度不容易均勻，奧氏體型不銹鋼高溫膨脹較嚴重等。
在多種金屬之中，不銹鋼是比較容易通過電流的材料。與純金屬相比，合金的電阻率一般較大，不銹鋼也是如此，與其構(gòu)成元素的鐵、鉻、鎳相比，電阻率值明顯地要大。SUS304要比SUS430大，像SUS310S 那樣，合金元素越多，電阻就越大。
不銹鋼的磁性與基體組織密切相關(guān)，鐵素體、珠光體和馬氏體組織在常溫下為鐵磁性，在磁場中表現(xiàn)出很強的磁化作用，磁導(dǎo)率很高；而具有面心立方結(jié)構(gòu)的奧氏體為順磁性，磁導(dǎo)率很低。奧氏體不銹鋼在殘留鐵素體、冷加工引起的馬氏體相變（SIM）、焊接等影響下也可能表現(xiàn)出一定磁性。
物理性能包括磁性能、耐腐蝕性能、熱膨脹系數(shù)等。
1. 熔點測試
一般使用DSC差熱掃描量熱法測量熔點，DSC差熱分析儀以不銹鋼樣品吸熱的速率為縱坐標，以溫度為橫坐標，在樣品加熱過程中繪制DSC曲線，曲線波峰對應(yīng)的溫度為不銹鋼樣品的熔點，具體見《貴金屬熔化溫度范圍的測定 熱分析試驗方法》(GB/T 1425-2021)。
2. 比熱容測試
一般使用DSC差熱掃描量熱法測量熔點，DSC差熱分析儀以銅作為標準樣品。在程序控制溫度和一定氣氛下，保持不銹鋼樣品與銅標準樣品溫度相等時，測量輸給樣品和標準樣品的加熱功率與溫度或時間的關(guān)系，具體見ASTME 1269-2011和德標DIN 51007-1994等。
3. 導(dǎo)熱系數(shù)測試
通用測量導(dǎo)熱系數(shù)的穩(wěn)態(tài)法，用上下平整的兩個樣品夾住探頭，探頭加熱，通過調(diào)節(jié)功率和測試時間得到樣品最佳（瞬間溫升、總體比上特征時間、殘差）的數(shù)據(jù)，通過數(shù)學模型擬合得到樣品的導(dǎo)熱系數(shù)、體積比熱和熱擴散系數(shù)，具體見《導(dǎo)熱率測試方法》（ISO 22007-2：2008）。
4. 線膨脹系數(shù)測試也稱為線彈性系數(shù)
使用熱膨脹儀，測量兩個溫度間試樣長度的變化，計算出線膨脹系數(shù)，具體見《金屬材料熱膨脹特征參數(shù)的測定》（GB／T 4339-2008）。
5. 電阻率測試
使用智能電導(dǎo)率儀，采用專用工裝夾持試樣，根據(jù)試樣電阻值范圍，采用凱爾文電橋或惠思登電橋通過測量電壓、電流計算出電阻，電阻率或電導(dǎo)率測量，具體見《金屬材料電阻率測量方法》（GB／T 351-2019）。
6. 磁導(dǎo)率的測試
磁導(dǎo)率儀探頭由一個磁體（A）和磁場測量線圈（B）組成。磁體產(chǎn)生磁場（C），當接近具有磁導(dǎo)率（E）材料時，磁場（D）產(chǎn)生變化。通過探頭中的線圈來檢測磁場的變化（F），從而計算出磁導(dǎo)率，見《弱磁材料相對磁導(dǎo)率的測量方法》(GB/T 35690-2017)。
7. 楊氏彈性模量檢測
使用拉伸試驗機給圓形或矩形標準試樣施加軸向力，在不銹鋼彈性材料范圍內(nèi)測定的軸向變形和橫向變形，用圖解法或擬合法計算出E值，具體見《金屬材料彈性模量和泊松比試驗方法》（GB／T 22315-2008）。
8. 剛性系數(shù)測試又稱為剛度系數(shù)
利用靜態(tài)法扭桿剛度測量法，將試樣裝夾在象限儀的測量平板上，對好零位示值，轉(zhuǎn)動象限儀和擺動自準直儀，依次測出加載載荷對應(yīng)的象限儀上試樣的轉(zhuǎn)動角度值即可得到試樣的剛度系數(shù)。
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