通常，將不銹鋼的使用條件、基本性能以及相關的使用經驗三者統籌權衡后，就能夠確定出可用的鋼種。在沒有實際使用經驗可借鑒的情況下，對初選材料進行模擬試驗或現場掛片試驗，根據這些試驗結果作出最終選擇，對某些特別重要的用途，需進行模擬體試驗方可作出選材結論。
首先要(yao)確定不(bu)銹鋼(gang)的使用條件，包括溫度(du)、介質成(cheng)分、受(shou)力狀態、制作工(gong)藝、設計壽命、特(te)殊要(yao)求。
隨后就是依據使(shi)用條件，了解相關不銹鋼的性(xing)(xing)能(neng)(neng)、收集相關數據及資料(liao)，如(ru)室溫、高溫條件下使(shi)用的力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)；腐蝕環境條件使(shi)用耐腐蝕性(xing)(xing)能(neng)(neng)以及其工藝性(xing)(xing)能(neng)(neng)、物(wu)理性(xing)(xing)能(neng)(neng)、價(jia)格、供(gong)貨難易程(cheng)度(du)等。
在了解和收集不到相(xiang)(xiang)關數據(ju)的(de)情況下，可依據(ju)使用條(tiao)件(jian)進(jin)行必要(yao)的(de)實(shi)(shi)際經驗、現(xian)場掛(gua)片試驗或實(shi)(shi)驗室模(mo)擬試驗。如果沒有條(tiao)件(jian)做上述試驗，也(ye)可采用相(xiang)(xiang)似條(tiao)件(jian)的(de)運行經驗、現(xian)場掛(gua)片結果、實(shi)(shi)驗室模(mo)擬實(shi)(shi)驗、模(mo)擬體(ti)運行結果作為(wei)選材的(de)依據(ju)。
在(zai)上(shang)述程(cheng)序中，使(shi)用條件是決定選(xuan)用不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)類別的(de)主(zhu)導因素(su)。例(li)如(ru)，如(ru)果使(shi)用溫(wen)度(du)(du)是在(zai)低溫(wen)條件下，就不(bu)(bu)(bu)宜選(xuan)用鐵素(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)；如(ru)果在(zai)300～500℃長期(qi)運行，也不(bu)(bu)(bu)宜選(xuan)用雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和常規(gui)的(de)中、高(gao)鉻鐵素(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。如(ru)果要求無磁，那就只能選(xuan)擇(ze)奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)；在(zai)要求高(gao)強度(du)(du)，高(gao)硬度(du)(du)的(de)設備部件中，馬氏體(ti)(ti)和沉(chen)淀(dian)(dian)硬化不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)是唯一的(de)選(xuan)擇(ze)；在(zai)既(ji)要求具(ju)有高(gao)的(de)強度(du)(du)又要求具(ju)有無磁性的(de)部件，就只能選(xuan)擇(ze)奧(ao)氏體(ti)(ti)型沉(chen)淀(dian)(dian)硬化型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)或冷加工硬化的(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。
在鋼的類型(xing)確定(ding)之后(hou)，可根據設備或部件對各(ge)種性能的要(yao)求，選(xuan)用相適(shi)應的不銹(xiu)鋼牌(pai)(pai)號(hao)(hao)。通常都能選(xuan)到(dao)合適(shi)的牌(pai)(pai)號(hao)(hao)，當無相應牌(pai)(pai)號(hao)(hao)可選(xuan)擇(ze)時(shi)，只能在耐蝕合金中選(xuan)擇(ze)或者研(yan)究新的不銹(xiu)鋼牌(pai)(pai)號(hao)(hao)。
總的(de)來(lai)說(shuo)，選用不(bu)銹鋼的(de)方法有(you)性(xing)能法、成本(ben)法和多目標(biao)選材法等。
材(cai)料的選用包(bao)括材(cai)料的選擇和應用。
一、提出問題(ti)
1. 材料失效的(de)主要方(fang)式(shi)為斷裂、腐(fu)蝕和磨損(sun)
為防止失(shi)效事(shi)故的(de)發(fa)生(sheng)，就需要依據失(shi)效原因，通過(guo)(guo)選用(yong)合適的(de)材(cai)料，采(cai)用(yong)恰(qia)當的(de)工(gong)藝，來防止材(cai)料失(shi)效。這類失(shi)效可(ke)能(neng)發(fa)生(sheng)在使用(yong)過(guo)(guo)程(cheng)中，也可(ke)能(neng)發(fa)生(sheng)在生(sheng)產加工(gong)階段，這就會涉(she)及(ji)材(cai)料的(de)使用(yong)性(xing)能(neng)和(he)(he)工(gong)藝性(xing)能(neng)。解決這類選材(cai)問題(ti)需要運(yun)用(yong)材(cai)料的(de)應用(yong)和(he)(he)失(shi)效、材(cai)料的(de)使用(yong)性(xing)能(neng)和(he)(he)材(cai)料的(de)工(gong)藝性(xing)能(neng)等方面(mian)的(de)知(zhi)識。
2. 材料的選擇
當然是(shi)選(xuan)擇成(cheng)本最(zui)低(di)而又滿足最(zui)低(di)使用(yong)性能的(de)(de)(de)材(cai)料，這是(shi)價值(zhi)工程在材(cai)料問題(ti)上的(de)(de)(de)應用(yong)，也是(shi)個多目標的(de)(de)(de)決策(ce)問題(ti)。材(cai)料要(yao)選(xuan)用(yong)成(cheng)本低(di)廉的(de)(de)(de)，并(bing)能滿足最(zui)低(di)使用(yong)性能要(yao)求材(cai)料的(de)(de)(de)，也就是(shi)性價比最(zui)高的(de)(de)(de)材(cai)料。
適應(ying)科(ke)技(ji)、社會(hui)和(he)(he)市(shi)(shi)場的(de)(de)(de)發展，選(xuan)(xuan)擇材(cai)料，這(zhe)是帶(dai)戰略性的(de)(de)(de)選(xuan)(xuan)材(cai)問題。例如，最新科(ke)技(ji)成果的(de)(de)(de)應(ying)用；社會(hui)條件的(de)(de)(de)限制，如資源和(he)(he)環保的(de)(de)(de)限制；市(shi)(shi)場預測(ce)，消費者對(dui)(dui)產品(pin)式樣(yang)的(de)(de)(de)喜好和(he)(he)購買(mai)力影(ying)響(xiang)了(le)產品(pin)的(de)(de)(de)檔次，從(cong)而影(ying)響(xiang)了(le)對(dui)(dui)材(cai)料的(de)(de)(de)選(xuan)(xuan)用，這(zhe)些問題有賴于對(dui)(dui)市(shi)(shi)場要求的(de)(de)(de)判斷(duan)，涉及心(xin)理學(xue)、技(ji)術美學(xue)、預測(ce)學(xue)等(deng)方面知識(shi)。
不銹鋼(gang)的(de)選用不可(ke)避免地會遇到上述(shu)問題(ti)。綜上所述(shu)，不銹鋼(gang)的(de)選用是(shi)一種較(jiao)為復雜的(de)判斷問題(ti)，特別是(shi)大宗不銹鋼(gang)的(de)選用，需要應用材料系統(tong)中決(jue)策方(fang)(fang)面技術，即在(zai)明確問題(ti)的(de)基礎(chu)上，然后分(fen)析問題(ti)，最后提出選用方(fang)(fang)案。
二(er)、材料(liao)選擇(ze)的步驟
不銹鋼材(cai)(cai)料選擇(ze)應遵循(xun)的順序(xu)是：使用條(tiao)件(jian)評(ping)價→設計評(ping)價→材(cai)(cai)料選擇(ze)→材(cai)(cai)料成本評(ping)價→相關(guan)規范。
選用不(bu)銹鋼(gang)(gang)時(shi)，首(shou)先要明確使用環(huan)境對不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)要求，即耐腐蝕(shi)性、耐熱性及機械性能(neng)等；其次才是考查綜合成(cheng)本(ben)(ben)。例(li)如，包括原材料成(cheng)本(ben)(ben)、加工成(cheng)本(ben)(ben)和廢品等。當(dang)較為便宜的(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)，具(ju)有(you)上述所(suo)需(xu)的(de)性能(neng)的(de)，無疑選用便宜的(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)是最佳選擇。如果用量非(fei)常(chang)大時(shi)，專門(men)為此設計一(yi)新鋼(gang)(gang)種，來滿(man)足(zu)需(xu)要，那也值得和合算的(de)。
1. 材料使用條件的評價(jia)
材料選(xuan)(xuan)擇的(de)(de)(de)第一步是全(quan)面評價由(you)所選(xuan)(xuan)用的(de)(de)(de)不銹鋼材料制作成(cheng)的(de)(de)(de)零部件在工藝(yi)環(huan)境和設(she)備的(de)(de)(de)使用條件下，能否滿足如(ru)使用溫度、壓力和流體的(de)(de)(de)狀態的(de)(de)(de)要求。為此(ci)需要掌握(wo)如(ru)下的(de)(de)(de)工藝(yi)數(shu)據。
①. 使用環(huan)境-操作介質的(de)性(xing)質和成分、水的(de)化(hua)學性(xing)質、蒸(zheng)汽質量、溶液的(de)組分及濃度(du)、傳導率、pH值、通(tong)風、雜質等(deng)。
②. 壓力-平均值和(he)范圍，恒定(ding)或交(jiao)替變化，內部載(zai)(zai)荷(he)或外(wai)部載(zai)(zai)荷(he)。
③. 溫度-平均(jun)值和(he)范圍，恒(heng)定或(huo)變量，熱(re)梯度和(he)熱(re)振(zhen)動。
④. 速度-流動(dong)速率，線性速度，名義(yi)速度和(he)范圍，攪動(dong)程度，湍流等。
要想(xiang)選(xuan)擇滿意(yi)的(de)(de)材料性能，除了使用溫度和壓(ya)力外，還(huan)必(bi)須考慮其他因素，如啟動(dong)和關閉、間歇操作、瞬時現(xian)象、壓(ya)力沖擊及(ji)系統(tong)的(de)(de)瞬間失效。
2. 設計的評(ping)價
使用條件(jian)評價完(wan)之(zhi)后，隨(sui)之(zhi)其后，則需要依(yi)據材料考慮設(she)備設(she)計和各(ge)種零部件(jian)的類(lei)型(xing)、尺寸、配合和服役(yi)期間(jian)的臨界狀(zhuang)態。同時還要根據所選用的材料考慮各(ge)種加(jia)工(gong)制造(zao)技術的可(ke)行性(xing)，如鍛造(zao)、冷熱成形、機(ji)加(jia)工(gong)和焊接等。
3. 材料(liao)的評估
材料(liao)的(de)(de)(de)評估包括材料(liao)的(de)(de)(de)性能和冶金方面的(de)(de)(de)試(shi)驗，含金屬連接在內的(de)(de)(de)加(jia)工性的(de)(de)(de)檢測以及在實驗室(shi)和現(xian)場試(shi)驗中材料(liao)的(de)(de)(de)適用性。材料(liao)的(de)(de)(de)耐蝕性評估將進一步討論。
a. 材(cai)料(liao)試驗
除了(le)用化(hua)學(xue)分(fen)析(xi)檢(jian)查材料的(de)成(cheng)分(fen)以外，通(tong)常(chang)對(dui)(dui)所選定(ding)(ding)試樣(yang)(yang)進行(xing)表觀檢(jian)查和力(li)學(xue)試驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)以及確定(ding)(ding)原材料是(shi)否滿足每個(ge)規定(ding)(ding)的(de)要(yao)求。另外需要(yao)對(dui)(dui)焊(han)(han)接試樣(yang)(yang)進行(xing)試驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)以評定(ding)(ding)焊(han)(han)接質量。其中(zhong)力(li)學(xue)試驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)有拉伸試驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)、彎曲試驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)、沖擊試驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)等。材料截(jie)面試樣(yang)(yang)的(de)金(jin)相(xiang)檢(jian)查提供(gong)含夾雜(za)物材料與純凈度相(xiang)關的(de)信(xin)息，并提供(gong)金(jin)相(xiang)結(jie)構及晶(jing)粒尺寸。對(dui)(dui)于焊(han)(han)接部(bu)位，類似的(de)檢(jian)查可以檢(jian)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)出焊(han)(han)接缺陷，如夾雜(za)物、孔隙度、裂(lie)紋及不(bu)符合要(yao)求的(de)焊(han)(han)接技術等。這些試驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)對(dui)(dui)材料本身是(shi)典型的(de)破(po)壞性(xing)試驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)。
b. 材料耐蝕性的評(ping)估和選擇
材料的選(xuan)用，愈來(lai)愈習慣用模擬環境試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)的數據(ju)作為依(yi)據(ju)來(lai)選(xuan)擇(ze)材料以(yi)防止腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)，包(bao)括高(gao)溫腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。這(zhe)些試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)包(bao)括：腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)掛片試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)；熱質量分析（TGA）；動(dong)態燃燒室(shi)的研究；熱循環；實驗(yan)(yan)(yan)(yan)室(shi)玻(bo)璃器皿(min)的試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)；現場試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)。
c. 材料的功能要求
①. 強度
強(qiang)度(du)(du)(du)包括多個力(li)學(xue)性能，最常用來(lai)指(zhi)拉伸強(qiang)度(du)(du)(du)和屈服強(qiang)度(du)(du)(du)。可以利用應(ying)力(li)-應(ying)變曲線來(lai)理解它們。其他相關的(de)強(qiang)度(du)(du)(du)還包括壓(ya)縮(suo)、彎曲、剪切(qie)和扭轉(zhuan)強(qiang)度(du)(du)(du)。在(zai)條件許可情(qing)況下最好使(shi)用高強(qiang)度(du)(du)(du)的(de)材料以減少零(ling)件的(de)厚(hou)度(du)(du)(du)。
②. 疲(pi)勞強度
疲勞是指由循(xun)(xun)環應(ying)力(li)(li)(li)(li)造(zao)成金(jin)屬斷(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)失(shi)效(xiao)(xiao)。常(chang)見的(de)(de)例(li)子包(bao)括遠(yuan)低于(yu)(yu)拉伸強(qiang)度(du)的(de)(de)速(su)變(bian)應(ying)力(li)(li)(li)(li)。當(dang)應(ying)力(li)(li)(li)(li)增大時，引起失(shi)效(xiao)(xiao)所需要的(de)(de)循(xun)(xun)環次(ci)(ci)數(shu)就(jiu)(jiu)減少。習慣上(shang)繪制(zhi)金(jin)屬應(ying)力(li)(li)(li)(li)和(he)循(xun)(xun)環次(ci)(ci)數(shu)曲線（S-N），如圖4-3所示。曲線由應(ying)力(li)(li)(li)(li)相對于(yu)(yu)循(xun)(xun)環次(ci)(ci)數(shu)的(de)(de)對數(shu)來(lai)描繪。對于(yu)(yu)一個給定的(de)(de)較大循(xun)(xun)環次(ci)(ci)數(shu)，通常(chang)在低于(yu)(yu)某應(ying)力(li)(li)(li)(li)值的(de)(de)情況下不(bu)發(fa)生(sheng)失(shi)效(xiao)(xiao)，這(zhe)個應(ying)力(li)(li)(li)(li)值就(jiu)(jiu)稱(cheng)為疲勞極(ji)限。因為以(yi)保持正常(chang)的(de)(de)應(ying)力(li)(li)(li)(li)不(bu)高(gao)于(yu)(yu)疲勞極(ji)限的(de)(de)應(ying)力(li)(li)(li)(li)防止變(bian)形和(he)斷(duan)裂(lie)(lie)，所以(yi)疲勞失(shi)效(xiao)(xiao)幾乎總是伴隨(sui)著突(tu)變(bian)、缺口、沖擊、殘(can)余應(ying)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)存(cun)在而發(fa)生(sheng)。
疲(pi)勞(lao)失(shi)效常常發生在焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭，因為采用(yong)(yong)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭，這樣(yang)的(de)(de)設計會出現(xian)明顯(xian)的(de)(de)應(ying)力集中效應(ying)。有利于耐(nai)疲(pi)勞(lao)的(de)(de)材(cai)料(liao)特(te)性和(he)(he)設計特(te)性有，利用(yong)(yong)合金(jin)(jin)化或熱處理來提高(gao)拉(la)伸強度(du)；減少工件的(de)(de)厚(hou)度(du)，使(shi)用(yong)(yong)拋(pao)光表(biao)面，降低設計應(ying)力，細(xi)化材(cai)料(liao)的(de)(de)晶(jing)粒尺(chi)寸，消除材(cai)料(liao)的(de)(de)冶金(jin)(jin)缺(que)陷和(he)(he)殘(can)余應(ying)力，減輕表(biao)面存(cun)在壓(ya)應(ying)力，減少助長腐(fu)蝕和(he)(he)疲(pi)勞(lao)的(de)(de)環境，并且采用(yong)(yong)金(jin)(jin)屬覆(fu)蓋(gai)層(ceng)，如Cr、Ni或Cd（鎘）鍍層(ceng)，這是因為鍍層(ceng)中的(de)(de)微裂紋有可能會降低疲(pi)勞(lao)強度(du)。
③. 脆性(xing)斷裂(lie)
脆(cui)性斷(duan)裂(lie)是在(zai)低(di)于(yu)(yu)(yu)屈服(fu)強(qiang)度的(de)(de)正常應(ying)(ying)力(li)(li)下，由(you)于(yu)(yu)(yu)裂(lie)紋的(de)(de)快速擴展而(er)造成(cheng)的(de)(de)失效。絕大多數的(de)(de)脆(cui)性斷(duan)裂(lie)發生(sheng)在(zai)具有體心(xin)立方(fang)(fang)（bcc）晶格(ge)結構的(de)(de)金(jin)屬中，特(te)別(bie)是鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)，不僅在(zai)低(di)于(yu)(yu)(yu)臨界拉伸(shen)強(qiang)度，甚至低(di)于(yu)(yu)(yu)屈服(fu)強(qiang)度的(de)(de)情況下就會發生(sheng)完全(quan)的(de)(de)斷(duan)裂(lie)。鋼(gang)發生(sheng)脆(cui)性斷(duan)裂(lie)的(de)(de)條件如(ru)下：本身存在(zai)缺陷(xian)；缺陷(xian)處(chu)(chu)存在(zai)殘余拉伸(shen)應(ying)(ying)力(li)(li)與工作(zuo)載荷引起的(de)(de)拉伸(shen)應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)交(jiao)匯，如(ru)果應(ying)(ying)力(li)(li)是三維方(fang)(fang)向就更為嚴重；足夠(gou)低(di)的(de)(de)溫度；還原處(chu)(chu)理(li)、成(cheng)分(fen)、軋制(zhi)操作(zuo)和(he)后(hou)續的(de)(de)熱處(chu)(chu)理(li)等(deng)冶金(jin)因素；韌性；蠕變；耐熱性；熱和(he)腐(fu)蝕；耐蝕性；氫腐(fu)蝕；加工性。
④. 韌性
材(cai)(cai)料的(de)韌性(xing)就是(shi)指材(cai)(cai)料斷裂(lie)之前吸收能量(liang)和塑性(xing)變形的(de)能力(li)，韌性(xing)是(shi)用(yong)材(cai)(cai)料成形和斷裂(lie)期(qi)間吸收的(de)能量(liang)來(lai)衡量(liang)的(de)。它是(shi)最重要的(de)低溫(wen)力(li)學性(xing)能而不是(shi)強度。缺口的(de)韌性(xing)受化學成分、微觀組織、晶粒(li)尺(chi)寸、晶粒(li)生長(chang)的(de)模式、截(jie)面尺(chi)寸、冷熱加工的(de)溫(wen)度、加工方法(fa)和表面狀況如滲碳(tan)和脫碳(tan)等(deng)影響。
基本試(shi)驗(yan)(yan)：最普(pu)通(tong)的(de)韌(ren)性(xing)試(shi)驗(yan)(yan)是采用帶(dai)缺口(kou)的(de)試(shi)樣，通(tong)常通(tong)過沖擊(ji)試(shi)驗(yan)(yan)測量缺口(kou)韌(ren)性(xing)，或在相對較(jiao)低的(de)應變速(su)率下測量斷裂(lie)韌(ren)性(xing)。沖擊(ji)試(shi)驗(yan)(yan)可(ke)揭示材(cai)(cai)料的(de)低溫強度、韌(ren)性(xing)不足和脆(cui)性(xing)，這些試(shi)驗(yan)(yan)特(te)別適合鐵素體材(cai)(cai)料，可(ke)以顯示韌(ren)性(xing)向(xiang)脆(cui)性(xing)的(de)轉(zhuan)變。
⑤. 耐蝕性(xing)
金屬和合金的(de)(de)(de)破壞大多是(shi)由腐蝕(shi)造成的(de)(de)(de)。實際上對于所有包含(han)一(yi)系列基本操作(zuo)的(de)(de)(de)工藝(yi)過程來說，設備、換(huan)(huan)熱器(qi)、管道構(gou)件(jian)(jian)或其他系統構(gou)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)失效就意味著停工、昂貴的(de)(de)(de)維修和更(geng)換(huan)(huan)構(gou)件(jian)(jian)，因此壓力容器(qi)和換(huan)(huan)熱器(qi)的(de)(de)(de)結構(gou)材料應(ying)該在使(shi)用環境中具有合適(shi)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)速率。另外注意由周圍(wei)氣氛引起的(de)(de)(de)腐蝕(shi)。
d. 根據耐蝕(shi)性的(de)(de)條(tiao)件來選擇材(cai)料良好的(de)(de)搭(da)配
在選擇材料時有幾種金屬與環境的搭配是非常恰當和合適的。這些搭配通常表現為，在最低的成本下獲得最高的耐蝕性，應該給予考慮。這些搭配有：碳鋼→濃H2SO4；不銹鋼→HNO3；Cu-Ni-Mo鋼→海水或鹽水；超級鐵素體鋼→海水的搭配。
e. 腐(fu)蝕失(shi)效
盡管材料選擇已經是十分認真了，并且有(you)時(shi)還進一(yi)步(bu)采用了防腐(fu)(fu)蝕方法，但(dan)少數意外(wai)的(de)失(shi)效總還會(hui)發生。導致意外(wai)腐(fu)(fu)蝕失(shi)效的(de)原因可能為以下一(yi)種或幾種：使用了帶有(you)缺(que)陷(xian)的(de)材料；設計不(bu)合(he)理；不(bu)正(zheng)常的(de)操作；制(zhi)造(zao)不(bu)當和檢驗不(bu)充分；維護(hu)不(bu)適(shi)當。所以采取一(yi)定的(de)預防措施(shi)，是避免腐(fu)(fu)蝕失(shi)效發生的(de)有(you)效辦法。
f. 氫腐蝕(shi)
氫腐蝕是在高于220～243℃溫度的含氫環境中，碳鋼和低合金鋼的損傷機制，一般不被人們(men)所關(guan)注。室溫下(xia)(xia)鋼制容器當然是可(ke)以處理高壓氫的。但在較(jiao)高的溫度下(xia)(xia)，氫能擴散到鋼中與碳原子反(fan)應(ying)生成甲烷氣(qi)體
2H2+FeC→CH4+Fe
高(gao)溫(wen)高(gao)壓下，氫能夠與間隙固溶體(ti)中(zhong)的碳(tan)(tan)反(fan)應，導致初始脫碳(tan)(tan)，接(jie)著在晶(jing)界產生不穩(wen)(wen)定的碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)，形成(cheng)甲烷氣泡。由于甲烷不能從鋼中(zhong)擴散出去(qu)，它的積聚引起(qi)開裂和(he)鼓泡，從而使鋼材失去(qu)韌性導致最終失效。解決這個(ge)問題就需要穩(wen)(wen)定鋼中(zhong)的碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)組成(cheng)、形態和(he)分布。
氫(qing)腐蝕(shi)(shi)的(de)防護。根(gen)據實際經(jing)驗防止氫(qing)腐蝕(shi)(shi)的(de)唯一可行的(de)方法，就是使(shi)用(yong)耐這種破(po)壞形式的(de)鋼(gang)(gang)。因(yin)為所(suo)有的(de)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)都含有高Cr，穩定(ding)了鋼(gang)(gang)中的(de)碳化物組成、形態和分(fen)布，所(suo)以(yi)耐高溫氫(qing)損傷。因(yin)此，作(zuo)為另一種防腐蝕(shi)(shi)措施，通常在低合金鋼(gang)(gang)容器的(de)內表(biao)面(mian)襯(chen)一層不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，是一個經(jing)濟實用(yong)的(de)選(xuan)擇。
g. 加工性
加(jia)(jia)(jia)工性包括成形、機(ji)加(jia)(jia)(jia)工、與其他(ta)金(jin)屬(shu)連接的(de)(de)(de)(de)焊接工藝及焊后熱(re)處理的(de)(de)(de)(de)難(nan)易性。并不是(shi)(shi)所有的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)工車間在技(ji)術(shu)上都有能力正確地處理較復雜的(de)(de)(de)(de)材料。因此用戶要了解加(jia)(jia)(jia)工者的(de)(de)(de)(de)能力，這是(shi)(shi)最(zui)基(ji)本的(de)(de)(de)(de)。另外(wai)，先進加(jia)(jia)(jia)工技(ji)術(shu)需要更高(gao)級的(de)(de)(de)(de)檢驗標準來判斷加(jia)(jia)(jia)工是(shi)(shi)否符合要求。
4. 成本(ben)核(he)算
在材料的(de)選擇中，選用是實用性和成本兩矛盾統一的(de)最(zui)終結果，可(ke)用性價比來表示(shi)。
人們常說“物美價(jia)廉(lian)”和“優(you)質(zhi)優(you)價(jia)”，這分別是(shi)材(cai)料(liao)(liao)消費者(zhe)和材(cai)料(liao)(liao)生產者(zhe)各自(zi)傾向性的(de)愿望(wang)，材(cai)料(liao)(liao)消費者(zhe)希望(wang)自(zi)己所選(xuan)用的(de)材(cai)料(liao)(liao)是(shi)“物美價(jia)廉(lian)”的(de)；材(cai)料(liao)(liao)生產者(zhe)希望(wang)自(zi)己的(de)產品能(neng)夠“優(you)質(zhi)優(you)價(jia)”，但(dan)只有(you)(you)雙方都有(you)(you)經濟效(xiao)益，方能(neng)使整(zheng)個(ge)社會有(you)(you)效(xiao)益。
以(yi)選(xuan)用耐(nai)腐蝕(shi)不(bu)銹(xiu)鋼為例，如果不(bu)考(kao)慮其(qi)他因(yin)素，選(xuan)擇材料時(shi)應考(kao)慮下(xia)面兩個(ge)方面，一是(shi)最(zui)低的成本(ben)，即選(xuan)擇低成本(ben)的材料，并定期更換或(huo)采取防腐措施；二(er)是(shi)高成本(ben)腐蝕(shi)最(zui)小，也就(jiu)是(shi)不(bu)考(kao)慮成本(ben)，而選(xuan)擇最(zui)昂貴耐(nai)腐蝕(shi)的材料，其(qi)結果是(shi)使用周期長(chang)，可以(yi)免(mian)于頻繁(fan)地(di)維(wei)修。
在(zai)廉價(jia)材(cai)料與高價(jia)材(cai)料之間，一般會(hui)認(ren)為選(xuan)用高級的(de)結構材(cai)料產品(pin)，成本一定(ding)是較高的(de)，因(yin)而制造商會(hui)刻(ke)意選(xuan)擇廉價(jia)低(di)成本的(de)材(cai)料，以求用最低(di)的(de)生產成本，獲得(de)競爭性的(de)產品(pin)標(biao)價(jia)。然而這(zhe)種做法并不完全是正(zheng)確的(de)。因(yin)為，提高材(cai)料的(de)工藝(yi)性能(neng)，通(tong)常會(hui)提高單(dan)位質量的(de)費用。選(xuan)用性能(neng)好(hao)的(de)材(cai)料，雖然材(cai)料成本高一些，但就整個設備的(de)總(zong)體費用而言往往會(hui)低(di)一些。因(yin)此，由于下(xia)列因(yin)素，使節(jie)省成本成為可能(neng)。
①. 需要較少的材料；
②. 較短的熱處理周期；
③. 較(jiao)少的焊(han)接時(shi)間和較(jiao)少的焊(han)接填(tian)充材料(liao)；
④. 較低(di)的(de)運費；
⑤. 在運輸和(he)安裝過(guo)程(cheng)中，現(xian)場的處理要求更簡單(dan)。
5. 使(shi)用過程中可能的失效模式和(he)破壞形式
在使用過(guo)程中發生(sheng)的(de)失(shi)(shi)效可能(neng)源于材(cai)料的(de)使用應(ying)(ying)力高于安全應(ying)(ying)力而引起的(de)過(guo)載或者在應(ying)(ying)力集中處產生(sheng)的(de)局部變(bian)形。大(da)多(duo)數(shu)情況下(xia)失(shi)(shi)效模式取決(jue)于材(cai)料在最終狀(zhuang)態下(xia)的(de)性能(neng)。如承(cheng)壓下(xia)的(de)失(shi)(shi)效模式可能(neng)是：過(guo)度的(de)彈(dan)性變(bian)形和(he)彈(dan)性失(shi)(shi)穩(wen)；塑性失(shi)(shi)穩(wen)，變(bian)形和(he)破裂(lie)；脆性斷裂(lie)；疲(pi)勞失(shi)(shi)效；蠕變(bian)變(bian)形和(he)蠕變(bian)破壞；環境(jing)破壞如腐蝕(shi)和(he)氫(qing)損傷。
大部(bu)分使(shi)用中的失(shi)(shi)效(xiao)涉(she)及在(zai)(zai)應(ying)力(li)集中區缺陷(xian)處裂(lie)紋的萌生(sheng)。在(zai)(zai)焊(han)接結構(gou)中，焊(han)接缺陷(xian)是相當普(pu)遍(bian)的，甚至是不(bu)可(ke)避免(mian)的。因(yin)此不(bu)僅(jin)在(zai)(zai)設(she)計(ji)中要防(fang)止過(guo)(guo)載，而且要避免(mian)由脆性斷裂(lie)、疲勞、蠕變(bian)和(he)腐(fu)蝕可(ke)能(neng)引(yin)起的低應(ying)力(li)失(shi)(shi)效(xiao)。通(tong)過(guo)(guo)材(cai)料的選擇(ze)以及限制(zhi)主應(ying)力(li)加二次應(ying)力(li)來避免(mian)過(guo)(guo)度的彈性變(bian)形和(he)彈性失(shi)(shi)穩；通(tong)過(guo)(guo)限制(zhi)主應(ying)力(li)加二次應(ying)力(li)來避免(mian)塑性失(shi)(shi)穩；通(tong)過(guo)(guo)正確地(di)選材(cai)、制(zhi)造、檢驗、檢查斷口韌性等來避免(mian)脆性斷裂(lie)。在(zai)(zai)壓力(li)容器(qi)和(he)換熱器(qi)中很少(shao)出現由普(pu)遍(bian)腐(fu)蝕引(yin)起的失(shi)(shi)效(xiao)，因(yin)為設(she)計(ji)者意識到普(pu)遍(bian)腐(fu)蝕的可(ke)能(neng)，并通(tong)常采用腐(fu)蝕裕量或選擇(ze)耐腐(fu)蝕的材(cai)料。然而，某些環境(jing)中可(ke)能(neng)發生(sheng)應(ying)力(li)腐(fu)蝕開裂(lie)，在(zai)(zai)設(she)計(ji)和(he)選材(cai)時應(ying)避免(mian)可(ke)能(neng)發生(sheng)這種失(shi)(shi)效(xiao)。
6. 設備的(de)設計特性
a. 維修
為了(le)使設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)便于維修，在(zai)設(she)(she)(she)(she)計(ji)階段就應(ying)該很好的(de)了(le)解(jie)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)的(de)特定環境和(he)特殊要求(qiu)。在(zai)設(she)(she)(she)(she)計(ji)中必須考慮的(de)一些(xie)與維修相關的(de)項目，包括更換某些(xie)構件(jian)所需的(de)拉動(dong)空(kong)間，如拉動(dong)熱交換器的(de)管束所需的(de)空(kong)間等，裝(zhuang)卸材料的(de)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)，預定的(de)清(qing)理方法(fa)和(he)所需的(de)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)，容易(yi)更換構件(jian)，監(jian)控(kong)腐蝕和(he)積垢的(de)能力，現場焊接(jie)的(de)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)以及停工期(qi)檢(jian)查的(de)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)和(he)可用性。
b. 安全(quan)保險的特性
安(an)全保險的設(she)(she)計(ji)概念不僅要清楚地(di)認識(shi)到(dao)制(zhi)造(zao)的局(ju)限性，而且要為操作提供較(jiao)大(da)(da)的安(an)全空間，這個概念與斷裂(lie)(lie)力(li)學的研究相關。在設(she)(she)計(ji)一個設(she)(she)備的各個部(bu)分時(shi)要有(you)安(an)全保險的特性，一般按下(xia)列幾個方面考慮(lv)：判(pan)斷結構中疲(pi)勞裂(lie)(lie)紋可能(neng)(neng)擴展(zhan)的點；確定可能(neng)(neng)有(you)的最(zui)小裂(lie)(lie)紋尺寸；確定可能(neng)(neng)有(you)的最(zui)大(da)(da)裂(lie)(lie)紋尺寸，該尺寸與最(zui)大(da)(da)破壞程度及可能(neng)(neng)有(you)的最(zui)小裂(lie)(lie)紋與臨界裂(lie)(lie)紋尺寸之間的載荷(he)相關。
c. 檢查的通(tong)道
壓力(li)容器(qi)的(de)設計應該(gai)提供(gong)檢(jian)驗(yan)人員(yuan)進(jin)入(ru)容器(qi)檢(jian)查腐蝕損傷的(de)通道。有足夠(gou)的(de)直(zhi)徑讓人進(jin)入(ru)的(de)容器(qi)應該(gai)有可移動的(de)內部構件，以允許進(jin)入(ru)人員(yuan)通向(xiang)容器(qi)的(de)所(suo)有部位。
d. 安全性
壓力容(rong)器(qi)和換熱(re)器(qi)的(de)(de)安(an)全(quan)(quan)操(cao)作(zuo)需要保(bao)守的(de)(de)設(she)計(ji)和標準(zhun)指定(ding)的(de)(de)習慣做法，并使用(yong)規(gui)范、標準(zhun)中所許(xu)可的(de)(de)材料。對換熱(re)器(qi)和壓力容(rong)器(qi)，視安(an)全(quan)(quan)性(xing)壓倒一切(qie)的(de)(de)原(yuan)因是避(bi)免可能對人類、經濟和環境等方面產(chan)生災難(nan)性(xing)的(de)(de)失(shi)效。為了確(que)保(bao)安(an)全(quan)(quan)，應(ying)該按照設(she)計(ji)精確(que)地(di)(di)制(zhi)造設(she)備并充分地(di)(di)監督檢(jian)查，以(yi)保(bao)證(zheng)和設(she)計(ji)規(gui)范相符(fu)。同時要正確(que)使用(yong)和操(cao)作(zuo)設(she)備。
e. 設備壽命
為(wei)了獲得投資(zi)帶(dai)來的(de)(de)(de)(de)(de)利(li)潤，也(ye)為(wei)了使(shi)(shi)生產(chan)連(lian)續地進行，設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)構(gou)件及設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)本(ben)身應(ying)該具有(you)適當的(de)(de)(de)(de)(de)壽(shou)命。構(gou)件的(de)(de)(de)(de)(de)壽(shou)命取決于(yu)設(she)(she)(she)(she)計(ji)、結(jie)構(gou)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)性能和它們與(yu)使(shi)(shi)用(yong)環境之間的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)互作(zuo)用(yong)以及制(zhi)造和檢查的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，還包括操作(zuo)、維(wei)修等的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。為(wei)了獲得滿意的(de)(de)(de)(de)(de)壽(shou)命，設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)材料(liao)要承(cheng)受(shou)住設(she)(she)(she)(she)計(ji)應(ying)力、磨損、使(shi)(shi)用(yong)中的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕。在設(she)(she)(she)(she)計(ji)階段，腐蝕問題同其他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)操作(zuo)條件和設(she)(she)(she)(she)計(ji)參數如壓(ya)力、溫(wen)度和速度一樣重要。為(wei)了獲得最佳(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命，不銹鋼選材要基于(yu)耐(nai)(nai)腐蝕的(de)(de)(de)(de)(de)觀點。要向(xiang)材料(liao)供應(ying)商索取簡明(ming)而清晰(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)材料(liao)質量(liang)保證書面說(shuo)明(ming)，確(que)保供應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)材料(liao)正確(que)。設(she)(she)(she)(she)計(ji)說(shuo)明(ming)書內要有(you)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕性。
f. 構(gou)件壽(shou)命
以熱交換(huan)器為例，熱交換(huan)器的(de)(de)(de)(de)殼體、管(guan)(guan)(guan)箱和管(guan)(guan)(guan)板應(ying)該(gai)被設計至(zhi)少(shao)使用(yong)10年或是原有(you)管(guan)(guan)(guan)束的(de)(de)(de)(de)壽(shou)命另(ling)加兩個更(geng)換(huan)管(guan)(guan)(guan)束的(de)(de)(de)(de)周期。選擇的(de)(de)(de)(de)初(chu)始管(guan)(guan)(guan)子應(ying)該(gai)至(zhi)少(shao)使用(yong)兩個運轉周期或5年，除(chu)非個別(bie)特殊環(huan)境的(de)(de)(de)(de)熱交換(huan)器，可能(neng)是只有(you)較短(duan)的(de)(de)(de)(de)預期壽(shou)命。可是，這些規定不適用(yong)于核能(neng)熱交換(huan)器和壓力容(rong)器。
由于不(bu)銹鋼(gang)類型多(duo)，列入標準(zhun)的(de)(de)牌號(hao)多(duo)達一百多(duo)種(zhong)，同時還有大量廣(guang)泛使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)非標準(zhun)牌號(hao)，每一種(zhong)不(bu)銹鋼(gang)都有自(zi)己特定的(de)(de)性(xing)能、功能和使(shi)用(yong)(yong)范圍。因此，正確(que)、恰(qia)當地選(xuan)(xuan)擇(ze)合(he)適的(de)(de)鋼(gang)種(zhong)難度很大。這是因為它涉及的(de)(de)材料(liao)學(xue)、腐(fu)蝕學(xue)以及工(gong)(gong)程學(xue)等多(duo)種(zhong)學(xue)科的(de)(de)專門知(zhi)識(shi)。除此以外，工(gong)(gong)程經驗是合(he)理選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)不(bu)銹鋼(gang)不(bu)可缺少的(de)(de)重要(yao)條件。
通過合(he)理地選擇、正確(que)使(shi)用(yong)，使(shi)不銹鋼(gang)材料的特性和功(gong)能，在(zai)使(shi)用(yong)中得(de)到(dao)充分體現和發揮，進而延(yan)長不銹鋼(gang)零部件的使(shi)用(yong)壽命，
保證不(bu)(bu)銹(xiu)鋼零部件、模(mo)具和機械設備(bei)的高精度。這正(zheng)是不(bu)(bu)銹(xiu)鋼工作者應(ying)盡的職(zhi)責。
三、性(xing)能(neng)選材法
性(xing)能選用法包(bao)括使用性(xing)能和工藝性(xing)能。
1. 使(shi)用(yong)性能
人們一(yi)般慣于(yu)從各種材料(liao)手冊中(zhong)查閱和比較(jiao)各種材料(liao)的(de)性能，然后選用。近(jin)年(nian)來(lai)，由于(yu)計算機的(de)普遍應用，已(yi)將這些性能匯編為(wei)數據庫，便于(yu)檢索和專家(jia)系統調用。
若(ruo)有兩種主要性能時(shi)，則可(ke)應(ying)用(yong)“坐標分(fen)類法”進(jin)行(xing)篩(shai)選(xuan)。
各種等級的不銹鋼，廣泛用于工業、農業和日常生活當中。以下面常用不銹鋼的耐腐蝕性能和抗氧化性能為例，按耐腐蝕性能或抗氧化性能依次下降的順序排列為：12Cr16Ni35（330）、20Cr25Ni20(310)、16Cr23Ni13 (309)、06Cr17Ni12Mo2 (316)、022Cr19Ni10(304L)、06Cr19Ni10(304)、12Cr17Ni7 (301)、12Cr17Mn6Ni5N(201)、10Cr17Mo(434)、10Cr17(430)、06Cr11Ti(409)。
為了確(que)保使(shi)(shi)用性(xing)能和使(shi)(shi)用安全，選(xuan)用時可(ke)以提高一級或幾級使(shi)(shi)用。已經使(shi)(shi)用10Cr17（17％Cr）型的地方(fang)可(ke)以使(shi)(shi)用Cr-Ni鋼18-8型，已經使(shi)(shi)用06Cr11Ti型的地方(fang)有時也(ye)可(ke)用10Cr17型。另(ling)外(wai)還許多(duo)在成分方(fang)面的改型鋼種并(bing)沒(mei)有在上述表示出來(lai)。
2. 工藝性能
前面(mian)的有關章(zhang)節(jie)已經介(jie)紹(shao)了不銹鋼(gang)焊接性、切削性、熱加工性及(ji)深沖性等工藝性能，可參閱。
在(zai)使用(yong)性(xing)(xing)能(neng)(neng)滿足要求后，工(gong)(gong)(gong)藝性(xing)(xing)能(neng)(neng)選(xuan)材時(shi)，關注點主要是加(jia)工(gong)(gong)(gong)性(xing)(xing)能(neng)(neng)和加(jia)工(gong)(gong)(gong)成(cheng)本(ben)。即在(zai)較(jiao)(jiao)低(di)的(de)加(jia)工(gong)(gong)(gong)成(cheng)本(ben)下完成(cheng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)的(de)可(ke)行性(xing)(xing)。當(dang)所選(xuan)材料(liao)的(de)使用(yong)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，能(neng)(neng)滿足要求，但(dan)不(bu)(bu)能(neng)(neng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)或加(jia)工(gong)(gong)(gong)費用(yong)太高(gao)(gao)而不(bu)(bu)能(neng)(neng)承受時(shi)，可(ke)以選(xuan)用(yong)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)一級(ji)不(bu)(bu)銹鋼種。
3. 性能遞增選材法
不銹鋼(gang)(gang)的(de)類型和鋼(gang)(gang)種(zhong)繁多，性能各異，但也有略同的(de)。不銹鋼(gang)(gang)的(de)牌(pai)號繁多，多達數百種(zhong)；雖(sui)說牌(pai)號有數百種(zhong)，但總(zong)可以(yi)歸集為，
奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)、馬氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)、鐵素體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)、雙相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和沉淀硬化不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)五(wu)大(da)類(lei)(lei)。同類(lei)(lei)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)性能(neng)多有相似或相近之處，為了便于選(xuan)擇不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，可(ke)按使(shi)用性能(neng)及工(gong)藝性能(neng)，在不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的五(wu)大(da)類(lei)(lei)型中選(xuan)定一類(lei)(lei)，在選(xuan)定的一類(lei)(lei)中再確定一個(ge)鋼(gang)(gang)種(zhong)，這樣范圍(wei)就大(da)大(da)縮小了許(xu)多。隨著性能(neng)的遞增，范圍(wei)逐步遞減(jian)，要選(xuan)擇的鋼(gang)(gang)種(zhong)就會出(chu)現。
四、成(cheng)本選(xuan)材法
成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)選材法的成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)，包括有材料成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)和生產(chan)（制造(zao)）成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)。如果加工(gong)制作工(gong)藝(yi)相差無(wu)幾，只是消耗材料存在有差別，也就(jiu)是說(shuo)，可根據(ju)確定的不同參量選用材料。否則就(jiu)需要綜合考(kao)慮材料成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)和制造(zao)工(gong)藝(yi)費用來(lai)選用材料。
1. 材(cai)料(liao)成本法
若制造(zao)工藝的(de)(de)(de)(de)(de)費用(yong)(yong)沒有差異(yi)，則使用(yong)(yong)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)戶對(dui)不需要熱處理的(de)(de)(de)(de)(de)鋼種，采用(yong)(yong)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)經濟參數來比(bi)較和(he)選用(yong)(yong)：等強(qiang)度的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)重量；等剛度的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)重量；等強(qiang)度的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)成(cheng)本(ben)；等剛度的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)成(cheng)本(ben)。
設計時(shi)若使用屈服強度，則選用屈服強度。載(zai)荷(he)相同時(shi)，變形(xing)量愈(yu)大，剛度愈(yu)小。很容易看出，變形(xing)及所需(xu)要(yao)的屈服強度因負荷(he)方式而(er)不同，并(bing)與結構部(bu)件(jian)的幾何(he)形(xing)狀(zhuang)有關。
從上面的(de)分析，可以得到如下幾(ji)點看法。
①. 用低合(he)金高(gao)(gao)強(qiang)度(du)(du)鋼代替碳鋼，屈服(fu)(fu)強(qiang)度(du)(du)提(ti)高(gao)(gao)了，只在等(deng)強(qiang)度(du)(du)的判(pan)據(ju)下(xia)，可(ke)以節(jie)約(yue)鋼材(cai)，節(jie)約(yue)的程度(du)(du)與(yu)屈服(fu)(fu)強(qiang)度(du)(du)的比值也因(yin)載(zai)荷方(fang)式(shi)而不(bu)同，不(bu)能因(yin)為屈服(fu)(fu)強(qiang)度(du)(du)提(ti)高(gao)(gao)30％就認為能節(jie)約(yue)鋼材(cai)30％。若使用等(deng)剛度(du)(du)判(pan)據(ju)，并不(bu)能節(jie)約(yue)鋼材(cai)。
②. 使用強度高的(de)鋼(gang)種，若采(cai)用等剛度判據，肯定會(hui)增加成本(ben)；若采(cai)用等強度判據，是否有經濟效益，取決于屈服強度的(de)比值及鋼(gang)材價格的(de)比值。
③. 對(dui)(dui)于(yu)交通運(yun)輸，例如，車輛、船(chuan)舶等(deng)(deng)(deng)(deng)用鋼，為了減少運(yun)輸費用，增加運(yun)輸量(liang)，應(ying)該考(kao)慮采用等(deng)(deng)(deng)(deng)強度相對(dui)(dui)重量(liang)和等(deng)(deng)(deng)(deng)剛度相對(dui)(dui)重量(liang)。對(dui)(dui)于(yu)固定結構，例如，橋梁、房屋等(deng)(deng)(deng)(deng)，則應(ying)使用等(deng)(deng)(deng)(deng)強度相對(dui)(dui)成(cheng)(cheng)本和等(deng)(deng)(deng)(deng)剛度相對(dui)(dui)成(cheng)(cheng)本。至于(yu)改用鋼種所引起的(de)(de)經(jing)濟效益的(de)(de)分配，則隨經(jing)濟體制的(de)(de)不(bu)同(tong)（例如，計劃經(jing)濟、商品經(jing)濟等(deng)(deng)(deng)(deng)），而有不(bu)同(tong)方(fang)法。
④. 上面(mian)的(de)(de)分(fen)析只考慮材(cai)料的(de)(de)屈服強度和(he)變形，在(zai)下(xia)面(mian)，將(jiang)結合材(cai)料工(gong)藝綜合地分(fen)析成本。若(ruo)有低溫韌性(xing)(xing)(xing)、大氣(qi)腐蝕、可焊性(xing)(xing)(xing)、耐磨性(xing)(xing)(xing)等問題，則應參考性(xing)(xing)(xing)能選材(cai)的(de)(de)方(fang)法，將(jiang)這些因素作為約束條(tiao)件，或采(cai)用多(duo)目標(biao)的(de)(de)選材(cai)法。
2. 生產成(cheng)本(ben)法
從原材(cai)料制成(cheng)部(bu)件(jian)全過程的成(cheng)本分析(xi)，提供選材(cai)的另(ling)一種方法。
以前的廚具(ju)、炊具(ju)大部分采用(yong)有(you)色金屬(shu)如鋁、銅或搪(tang)瓷(ci)等，而現在(zai)已基(ji)本被不銹鋼取代(dai)，不銹鋼不僅使用(yong)壽命(ming)長，而且美觀(guan)、價格低廉、無污染，生產廢品(pin)易于回(hui)收再(zai)利用(yong)。
下(xia)面(mian)提供幾個(ge)為了降低成本，應該考(kao)慮下(xia)述幾方面(mian)的(de)問題。
①. 如(ru)果在某些高(gao)溫(wen)度(du)環境中，當(dang)需要使(shi)用(yong)或計劃(hua)使(shi)用(yong)昂(ang)貴的高(gao)鎳合(he)金的時候，可(ke)考慮能否用(yong)12Cr16Ni35（330）不銹鋼來(lai)代替以滿足(zu)要求。
②. 可否用(yong)20Cr25Ni20（310）或(huo)16Cr23Ni13（309）來(lai)代替(ti)12Cr16Ni35（330），相比之下，這些鋼的(de)高溫強(qiang)度(du)較低(di)，但是對多(duo)種(zhong)用(yong)途具有良好的(de)性能。
③. 假(jia)如需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)或計(ji)劃(hua)使(shi)用(yong)022Cr19Ni10（304L）不銹鋼，則要(yao)認(ren)真考慮是(shi)否(fou)真的(de)(de)(de)需(xu)要(yao)這種低碳品(pin)種。在022Cr19Ni10（304L）不銹鋼焊接(jie)熱影響區(qu)，能夠保持充分的(de)(de)(de)非常有效(xiao)的(de)(de)(de)抗腐蝕性(xing)，但(dan)是(shi)有時卻將其(qi)用(yong)于與熱影響區(qu)腐蝕危險無關緊要(yao)的(de)(de)(de)地方，造成(cheng)不必要(yao)的(de)(de)(de)浪費(fei)。
④. 在選(xuan)用成形用不銹鋼(gang)時，可否用12Cr17Ni7（301）代(dai)替06Cr19Ni10（304），由于在絕大(da)(da)多數(shu)情況下，略微降低鉻和鎳(nie)的(de)(de)含量(liang)并不會大(da)(da)大(da)(da)降低抗腐蝕性，所以唯一(yi)真(zhen)正的(de)(de)決定因素是成形性能。
⑤. 如果用12Cr17Mn6Ni5N（201）不銹鋼代(dai)替 12Cr17Ni7（301）不銹鋼可以大(da)大(da)降低成本的話，雖然(ran)在(zai)200系列中用錳代(dai)替鎳，但其抗腐蝕(shi)性能卻能滿(man)足多種(zhong)用途。當然(ran)應(ying)考慮可成形性和外觀特點方面的差(cha)異。
⑥. 400系(xi)列(lie)中的(de)某種(zhong)合金可以用來代替(ti)Cr-Ni（300系(xi)列(lie)）或Cr-Mn-Ni（200系(xi)列(lie)）中的(de)某些(xie)鋼種(zhong)，10Cr17（430）在許多用途中可以滿足對(dui)其抗腐蝕性能的(de)要求，但應考慮加工過程中遇到(dao)的(de)各種(zhong)困難。
⑦. 可(ke)(ke)以用(yong)06Cr11Ti（409）或其他11％Cr合(he)金(jin)代替17％Cr合(he)金(jin)，這就會使(shi)(shi)抗(kang)腐蝕性能(neng)(neng)大幅度下降，但是能(neng)(neng)否滿足使(shi)(shi)用(yong)要求才(cai)是關鍵。目前有(you)幾種06Crl1Ti（409）的(de)(de)改(gai)進型，它(ta)們具有(you)不(bu)同的(de)(de)耐(nai)腐蝕性能(neng)(neng)、表(biao)面質量(liang)和可(ke)(ke)加(jia)工性。
⑧. 可(ke)以(yi)用某種不(bu)銹鋼(gang)代替其他金屬(shu)(shu)或非金屬(shu)(shu)材(cai)(cai)料(liao)，通常，這種改變可(ke)以(yi)用較(jiao)低(di)的成本(ben)實(shi)現較(jiao)好的使用性能。但是，當考慮總成本(ben)而(er)不(bu)是只考慮原(yuan)材(cai)(cai)料(liao)價格時，使用較(jiao)高(gao)等級的不(bu)銹鋼(gang)通常會(hui)更為經濟。
五、多目標選材(cai)法
實際上選材是個多目標的(de)決策(ce)問題，這些目標有成本(ben)和(he)性能兩類。成本(ben)可分為變動成本(ben)和(he)固定成本(ben)兩大項。
前面將性(xing)能定義(yi)為：“材(cai)料(liao)的(de)性(xing)能是一種(zhong)參量，用于表征材(cai)料(liao)在(zai)給定外(wai)界(jie)條件(jian)下的(de)行為”。
考慮到材料(liao)的應(ying)用，可將性能分為使用性能及工藝性能。應(ying)該(gai)指出(chu)，上述定義中的外界條件(jian)(jian)除了自然(ran)條件(jian)(jian)外，還應(ying)包括社會條件(jian)(jian)，特別是人類(lei)的喜愛和社會的選擇。
前(qian)面所討論的性能選材(cai)(cai)法和成本(ben)選材(cai)(cai)法，是將(jiang)多目(mu)標簡(jian)化為單目(mu)標，即性能或成本(ben)，為的是將(jiang)選材(cai)(cai)問題簡(jian)單化，實際上，性能本(ben)身也有多目(mu)標。
如(ru)果將(jiang)價值工程用于材(cai)料的(de)選(xuan)用，那么(me)選(xuan)材(cai)即可簡(jian)化為：“選(xuan)擇能滿足部件對材(cai)料的(de)最低(di)要求，而(er)成本(ben)又(you)是(shi)最低(di)的(de)材(cai)料”。這樣即可將(jiang)性(xing)能與成本(ben)的(de)要求并稱為特(te)性(xing)。
對(dui)于特性、要(yao)求、性能等的確定(ding)是較為困(kun)難的，因為這需要(yao)依據(ju)科(ke)學知識(shi)和(he)實際經驗進行判(pan)斷。例如(ru)，當(dang)對(dui)不(bu)(bu)銹鋼和(he)塑料(liao)(liao)有(you)比較深入的了解后，在選(xuan)擇洗(xi)衣(yi)機外殼材料(liao)(liao)時，就一定(ding)會選(xuan)用(yong)塑料(liao)(liao)而不(bu)(bu)選(xuan)用(yong)不(bu)(bu)銹鋼。因為塑料(liao)(liao)的特性就足可以(yi)滿(man)足洗(xi)衣(yi)機外殼的要(yao)求，其性能可以(yi)超過(guo)不(bu)(bu)銹鋼而成本卻(que)遠遠低(di)于不(bu)(bu)銹鋼。
