選擇不銹鋼材料，除了要滿足工件的耐蝕性，還要考慮其力學性能，特別是要求具有較高強度的零件，所以在編寫本書時，對各種鋼的力學性能，基本上都給予了介紹，以供讀者根據零件的技術要求在選材時進行參考。
不銹(xiu)鋼(gang)的力(li)學(xue)性能主要是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)強(qiang)(qiang)度(du)(du)、硬(ying)度(du)(du)、韌性、塑(su)性、疲(pi)勞和(he)彈性等(deng)幾大部分。常用(yong)(yong)的強(qiang)(qiang)度(du)(du)指(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)標是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)抗(kang)拉(la)強(qiang)(qiang)度(du)(du)、屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)、抗(kang)彎強(qiang)(qiang)度(du)(du)、抗(kang)壓強(qiang)(qiang)度(du)(du)和(he)抗(kang)扭強(qiang)(qiang)度(du)(du)等(deng)內容；塑(su)性指(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)標是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)斷面收(shou)縮(suo)率和(he)斷后(hou)伸長(chang)率；韌性指(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)標是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)沖擊吸收(shou)功，過(guo)去曾用(yong)(yong)沖擊韌度(du)(du)；常用(yong)(yong)的硬(ying)度(du)(du)指(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)標有洛氏(shi)硬(ying)度(du)(du)、布氏(shi)硬(ying)度(du)(du)和(he)維氏(shi)硬(ying)度(du)(du)；疲(pi)勞是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)疲(pi)勞強(qiang)(qiang)度(du)(du)；彈性主要是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)彈性模(mo)量。
本書涉及(ji)到的(de)不(bu)銹鋼的(de)力學性能指標(biao)有(you)：抗拉強度(du)(du)、屈服點(dian)、屈服強度(du)(du)、斷后伸長率、斷面收縮率、抗彎強度(du)(du)、沖(chong)擊吸收功(gong)和沖(chong)擊韌度(du)(du)、布氏(shi)硬度(du)(du)、洛氏(shi)硬度(du)(du)和維氏(shi)硬度(du)(du)。
一、強度
強度(du)(du)是指在外(wai)力(li)作用下抵抗塑(su)性(xing)變形(xing)和斷(duan)裂的(de)能力(li)。常用的(de)強度(du)(du)指標有抗拉強度(du)(du)、屈(qu)服強度(du)(du)和規定非比例延伸強度(du)(du)。
1. 規(gui)定(ding)非(fei)比(bi)例延伸強度Rp（舊標(biao)準σp)
規定非比例延伸率等于規定的延伸計標距百分率時的應力。使用單位符號應符合以下腳注說明所規定的百分率，如Rp0.2表示規定非比例延伸率為0.2％時的應力，等同σ0.2。
規定非比例伸長應力是一些重要不銹鋼零件設計的力學依據。表示符號應附以角標說明，例如Rp0.01、Rp0.05、Rp0.2分別表示規定比例延伸率為0.01％、0.05％、0.2％時的應力。
2. 屈(qu)服強度
當金屬材(cai)料呈現屈(qu)服現象(xiang)時(shi)，即在試驗(yan)期間達到塑性變形(xing)而力(li)不增(zeng)加的應力(li)點，分為上屈(qu)服強度和下屈(qu)服強度，過去(qu)曾(ceng)叫“屈(qu)服點”。
a. 上屈(qu)(qu)服(fu)強度是指試(shi)樣發生屈(qu)(qu)服(fu)時，應力首次下降前的(de)最(zui)高值。符號為ReH單位(wei)為MPa。
b. 下屈(qu)(qu)服強(qiang)度是指屈(qu)(qu)服期間(jian)不(bu)計初始瞬時效應的最低應力。符號為RcL，單位為MPa。
3. 抗拉強度
拉伸(shen)試驗時，最(zui)大力(Fm)除(chu)以試樣(yang)原(yuan)始橫截面積(S0)四(si)為材料(liao)的最(zui)大應力，等同原(yuan)σb。符號為Rm，單位為MPa。
二(er)、塑性
材料斷裂前發生不可迸永久變(bian)形的能力叫塑性。常用(yong)的塑性指標有斷后伸長率和(he)斷面收縮率。
（1）斷(duan)(duan)后(hou)(hou)(hou)伸(shen)長率(lv) 試樣(yang)拉斷(duan)(duan)后(hou)(hou)(hou)，斷(duan)(duan)后(hou)(hou)(hou)標距的殘留伸(shen)長（Lu-L0）與原始標距（L0）之比稱為斷(duan)(duan)后(hou)(hou)(hou)伸(shen)長率(lv)。符號(hao)為A，即
三、硬度
硬度實(shi)際上是指一(yi)(yi)個小的金屬表面(mian)或很小的體積內抵抗(kang)彈(dan)性(xing)變形、塑性(xing)變形或抵抗(kang)破裂的一(yi)(yi)種抗(kang)力。它是材(cai)料的彈(dan)性(xing)、強(qiang)度、塑性(xing)、韌(ren)性(xing)等一(yi)(yi)系(xi)列(lie)不同力學性(xing)能組(zu)成的綜合性(xing)能指標，是選擇材(cai)料的重要依據。
由于硬度(du)(du)(du)試(shi)(shi)驗設(she)備(bei)簡單，操作方便(bian)、迅速，又(you)可(ke)直接在(zai)零件上(shang)(shang)進行試(shi)(shi)驗基本不破(po)壞(huai)工(gong)件，因此在(zai)生產和科研上(shang)(shang)應用得很廣(guang)。目前，在(zai)生產中應用最廣(guang)泛(fan)的硬度(du)(du)(du)是布氏硬度(du)(du)(du)、洛氏硬度(du)(du)(du)和維氏硬度(du)(du)(du)。
1. 布氏硬度
布氏硬度(du)(du)的試驗原(yuan)理是對一定(ding)(ding)直徑(jing)（mm）的硬質合金球施加試驗力壓入試樣表面，經規定(ding)(ding)保持時間（s）后，卸除(chu)試驗力，測定(ding)(ding)試樣表面壓痕(hen)的直徑(jing)（mm），即求得布氏硬度(du)(du)值（HBW）。
布氏硬度(du)值的(de)表(biao)示：布氏硬度(du)符(fu)號(hao)用HBW表(biao)示。符(fu)號(hao)HBW前面(mian)數值為硬度(du)值，符(fu)號(hao)后面(mian)是按(an)如下順(shun)序表(biao)示試驗(yan)條件的(de)指(zhi)標(biao)：
a. 硬質(zhi)合金球直徑(jing)（mm）。
b. 試驗力大小的數值［（k）N］。
c. 與規定(ding)時間(jian)不(bu)同的(de)試驗力保持(chi)時間(jian)（s）。
例1：255HBW5／750 表示用直(zhi)徑5mm的硬(ying)質合金球在7.355kN試驗力(li)下保(bao)持10～15s測定的布氏(shi)硬(ying)度值為255（較短的保(bao)持時間可不列出）。
例2：606HBW1／30／20表示用直(zhi)徑1mm的硬(ying)質合金球在(zai)294.2N試(shi)驗力(li)下保持20s，測(ce)定的布氏硬(ying)度值為606。
鑒于有的鋼鐵(tie)材料在技術標準中給(gei)出的要求值是(shi)壓痕直(zhi)徑，為便于進行(xing)換算，現列(lie)出平面硬度值計算簡表(biao)，見表(biao)2-3。
布氏硬度(du)試驗(yan)方法摘自GB／T 231.1-2009《金屬材料 布氏硬度(du)試驗(yan) 第1部分：試驗(yan)方法》。
2. 洛氏硬度
洛氏硬(ying)度(du)試驗(yan)法摘自GB／T 230.1-2009《金屬材料 洛氏硬(ying)度(du)試驗(yan) 第1部分：試驗(yan)方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標尺）》。
洛氏硬度(du)試(shi)驗法是目前工廠中應(ying)用最(zui)廣泛的(de)試(shi)驗方法之一。
洛(luo)氏(shi)硬度(du)(du)試驗(yan)原理及洛(luo)氏(shi)硬度(du)(du)表示：將(jiang)壓頭（金(jin)剛(gang)石圓錐、鋼(gang)球或硬質合金(jin)球）分兩個步驟壓入試樣表面，經規(gui)定保持時(shi)間后(hou)，卸除主(zhu)試驗(yan)力(li)，測(ce)量被測(ce)試金(jin)屬表面在主(zhu)試驗(yan)力(li)下殘留的(de)壓痕深(shen)度(du)(du)以此來計算試件的(de)硬度(du)(du)值，即
洛(luo)氏硬(ying)度(du)(du)試驗時(shi)，其硬(ying)度(du)(du)值可從硬(ying)度(du)(du)計(ji)的(de)指示(shi)器上直(zhi)接(jie)讀(du)出，而無需(xu)測(ce)量壓痕深度(du)(du)，硬(ying)度(du)(du)值只表(biao)示(shi)高低故而沒有單位。本書(shu)常用的(de)洛(luo)氏硬(ying)度(du)(du)值為(wei)HRC、HRB。現把工(gong)廠(chang)常用的(de)三(san)種硬(ying)度(du)(du)標尺及試驗范圍列于表(biao)2-4。
測(ce)出硬(ying)度值后，應標明(ming)硬(ying)度值符號（用(yong)球(qiu)測(ce)量應表明(ming)壓頭代號，鋼球(qiu)為S，硬(ying)質合金球(qiu)為W）。
例如，59HRC表(biao)示(shi)(shi)用C標尺測得(de)洛氏硬度值為59；60HRBW表(biao)示(shi)(shi)用硬質合金球壓頭在B標尺上測得(de)的洛氏硬度值為60。
洛氏硬(ying)度試驗(yan)法的優點是操作簡便、迅速，壓痕較小，故可在工件(jian)表面或較薄的金屬上進行試驗(yan)，并適于大量(liang)生產中(zhong)的成品檢查，適于各種軟硬(ying)材(cai)料。
3. 維氏硬度
維(wei)氏硬度(du)(du)試(shi)驗摘自(zi)GB/T 4340.1-2009《金屬材料(liao) 維(wei)氏硬度(du)(du)試(shi)驗 第1部分：試(shi)驗方法》。
其試(shi)(shi)(shi)驗原理是將頂部兩相對面(mian)具有規(gui)定(ding)角度(du)的正四棱錐(zhui)體(ti)金剛石(shi)壓(ya)頭，用試(shi)(shi)(shi)驗力壓(ya)入試(shi)(shi)(shi)樣表(biao)面(mian)，保持規(gui)定(ding)時(shi)間后，卸除試(shi)(shi)(shi)驗力，并(bing)通過測量(liang)試(shi)(shi)(shi)樣表(biao)面(mian)壓(ya)痕對角線長度(du)來確定(ding)試(shi)(shi)(shi)件硬度(du)。所得(de)硬度(du)值(zhi)用符號HV表(biao)示(shi)。
HV可(ke)(ke)根據壓(ya)痕對角線平均(jun)長度d值查表求出，也可(ke)(ke)用公式HV=0.1891F/d2計算(suan)求出。
例如，640HV30表(biao)示在試(shi)(shi)驗力294.2N下(xia)保(bao)持10～15s，測得的(de)維(wei)氏硬(ying)度(du)值為(wei)(wei)640（HV后面數值為(wei)(wei)試(shi)(shi)驗力值，試(shi)(shi)驗力保(bao)持時間10～15s不標注）；640HV30/20 表(biao)示在試(shi)(shi)驗力為(wei)(wei)294.2N下(xia)保(bao)持20s，測得的(de)維(wei)氏硬(ying)度(du)值為(wei)(wei)640。
四(si)、沖(chong)擊吸收功(gong)
機械零件在服役過程(cheng)中不僅受到靜載(zai)荷(he)(he)與(yu)變動(dong)載(zai)荷(he)(he)的作用，還受到沖擊(ji)載(zai)荷(he)(he)的作用因此在設計零件和工具(ju)時(shi)，必須考慮所(suo)選用材料的沖擊(ji)吸收(shou)收(shou)功。
GB/T 229-2007《金屬材料 夏比(bi)(bi)擺錘(chui)沖擊(ji)試(shi)驗方法(fa)》規定，用一定尺寸和形(xing)狀不(bu)同的夏比(bi)(bi)標(biao)準試(shi)樣，在擺錘(chui)式一次(ci)沖擊(ji)試(shi)驗機(ji)上進(jin)行沖擊(ji)試(shi)驗，以沖擊(ji)試(shi)樣時所消(xiao)耗的沖擊(ji)吸收功來測定鋼鐵材料的沖擊(ji)吸收功。符號(hao)為Ak，單位(wei)為J。
在(zai)原標準(zhun)中用(yong)試(shi)樣斷口處截面積SN去除Ak即得到沖擊韌度，用(yong)αk表示(shi)，單(dan)位為(wei)J／c㎡。
對(dui)一般(ban)鋼材(cai)來說，所測沖擊吸收功Ak越(yue)大，材(cai)料的(de)韌性(xing)越(yue)好。本書在一些鋼號力學(xue)性(xing)能上都(dou)標有其Ak值，可供選材(cai)時參考。
本(ben)(ben)書上面介紹了鋼(gang)的(de)力(li)學性能，在(zai)選擇不銹(xiu)鋼(gang)材(cai)料時很重要，因為不銹(xiu)鋼(gang)工件在(zai)使用(yong)時要承受(shou)(shou)載荷，不銹(xiu)鋼(gang)容器(qi)要承受(shou)(shou)一(yi)定(ding)壓力(li)，圖2-1中給(gei)出了13種基(ji)本(ben)(ben)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕性和強度的(de)相互關(guan)系(xi)，供選材(cai)時參(can)考。
