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。
不銹鋼(gang)的力學(xue)性(xing)(xing)能主要(yao)是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)強(qiang)度(du)(du)、硬(ying)(ying)度(du)(du)、韌(ren)性(xing)(xing)、塑性(xing)(xing)、疲(pi)(pi)勞(lao)和(he)彈(dan)性(xing)(xing)等幾大部分。常用(yong)的強(qiang)度(du)(du)指(zhi)(zhi)標是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)抗(kang)拉強(qiang)度(du)(du)、屈服強(qiang)度(du)(du)、抗(kang)彎(wan)強(qiang)度(du)(du)、抗(kang)壓強(qiang)度(du)(du)和(he)抗(kang)扭(niu)強(qiang)度(du)(du)等內容；塑性(xing)(xing)指(zhi)(zhi)標是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)斷(duan)面收縮率(lv)和(he)斷(duan)后伸長率(lv)；韌(ren)性(xing)(xing)指(zhi)(zhi)標是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)沖擊(ji)吸收功，過去曾(ceng)用(yong)沖擊(ji)韌(ren)度(du)(du)；常用(yong)的硬(ying)(ying)度(du)(du)指(zhi)(zhi)標有洛氏硬(ying)(ying)度(du)(du)、布氏硬(ying)(ying)度(du)(du)和(he)維氏硬(ying)(ying)度(du)(du)；疲(pi)(pi)勞(lao)是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)疲(pi)(pi)勞(lao)強(qiang)度(du)(du)；彈(dan)性(xing)(xing)主要(yao)是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)彈(dan)性(xing)(xing)模量。
本(ben)書涉及到的不銹鋼的力學性能指(zhi)標有(you)：抗拉強度(du)、屈(qu)服(fu)(fu)點、屈(qu)服(fu)(fu)強度(du)、斷(duan)后伸長率、斷(duan)面收(shou)縮率、抗彎強度(du)、沖(chong)擊吸收(shou)功和沖(chong)擊韌(ren)度(du)、布氏硬度(du)、洛氏硬度(du)和維氏硬度(du)。
一、強度
強(qiang)度(du)是指(zhi)在外(wai)力作用下抵抗塑性變形和(he)(he)斷(duan)裂的(de)(de)能力。常用的(de)(de)強(qiang)度(du)指(zhi)標有抗拉強(qiang)度(du)、屈服強(qiang)度(du)和(he)(he)規定非比例延伸強(qiang)度(du)。
1. 規(gui)定非比(bi)例延伸強度Rp（舊(jiu)標準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. 屈服(fu)強(qiang)度
當金屬材(cai)料呈現屈(qu)(qu)服現象時(shi)，即在試驗期間達(da)到塑性變形而(er)力不增加的應力點(dian)，分為上屈(qu)(qu)服強度和下屈(qu)(qu)服強度，過(guo)去曾叫(jiao)“屈(qu)(qu)服點(dian)”。
a. 上屈服強度是指試樣(yang)發生屈服時，應力(li)首次(ci)下降前的最高(gao)值。符號為ReH單位(wei)為MPa。
b. 下(xia)屈服(fu)強度(du)是指屈服(fu)期間不計初始瞬時(shi)效(xiao)應的最低(di)應力。符號為RcL，單位為MPa。
3. 抗(kang)拉強度(du)
拉伸試驗(yan)時，最大(da)(da)力(Fm)除(chu)以試樣原始(shi)橫截(jie)面積(S0)四為材料的最大(da)(da)應力，等同原σb。符號為Rm，單位為MPa。
二、塑性
材料斷裂(lie)前發生不可迸永久變形的能力叫塑性。常用的塑性指(zhi)標有(you)斷后伸長率(lv)和斷面收縮率(lv)。
（1）斷(duan)(duan)后(hou)(hou)伸(shen)長率 試(shi)樣拉(la)斷(duan)(duan)后(hou)(hou)，斷(duan)(duan)后(hou)(hou)標距的殘留(liu)伸(shen)長（Lu-L0）與原始標距（L0）之(zhi)比稱為斷(duan)(duan)后(hou)(hou)伸(shen)長率。符(fu)號(hao)為A，即
三、硬度(du)
硬度實際(ji)上是指一個小的(de)(de)金屬表面或很(hen)小的(de)(de)體積內抵(di)抗(kang)彈性(xing)變形(xing)、塑(su)性(xing)變形(xing)或抵(di)抗(kang)破裂的(de)(de)一種抗(kang)力。它是材(cai)料(liao)的(de)(de)彈性(xing)、強(qiang)度、塑(su)性(xing)、韌性(xing)等(deng)一系列不同(tong)力學性(xing)能組成的(de)(de)綜合性(xing)能指標，是選擇材(cai)料(liao)的(de)(de)重要依據(ju)。
由于硬(ying)度(du)(du)(du)試驗設(she)備簡單，操作方便(bian)、迅(xun)速，又可(ke)直接在零件上(shang)進行試驗基本不破壞工件，因此在生產和科研上(shang)應用得很廣(guang)(guang)。目前，在生產中應用最廣(guang)(guang)泛的硬(ying)度(du)(du)(du)是布氏硬(ying)度(du)(du)(du)、洛氏硬(ying)度(du)(du)(du)和維氏硬(ying)度(du)(du)(du)。
1. 布氏硬度
布氏硬度(du)的(de)(de)試驗(yan)原(yuan)理是對一定直(zhi)徑(jing)（mm）的(de)(de)硬質合金(jin)球施加試驗(yan)力壓入試樣(yang)表(biao)面，經規定保持時間(jian)（s）后，卸除試驗(yan)力，測(ce)定試樣(yang)表(biao)面壓痕的(de)(de)直(zhi)徑(jing)（mm），即求得布氏硬度(du)值（HBW）。
布氏(shi)硬(ying)(ying)度值的表示：布氏(shi)硬(ying)(ying)度符號(hao)用HBW表示。符號(hao)HBW前(qian)面數值為硬(ying)(ying)度值，符號(hao)后(hou)面是(shi)按(an)如下(xia)順序表示試(shi)驗條件的指(zhi)標(biao)：
a. 硬質合金球(qiu)直徑（mm）。
b. 試驗力大小的(de)數值(zhi)［（k）N］。
c. 與規(gui)定時間不同(tong)的(de)試(shi)驗力(li)保(bao)持時間（s）。
例(li)1：255HBW5／750 表示用直徑5mm的硬質(zhi)合金球在7.355kN試驗力下保(bao)持10～15s測(ce)定的布氏(shi)硬度值為(wei)255（較短的保(bao)持時(shi)間可不(bu)列出(chu)）。
例2：606HBW1／30／20表示(shi)用直徑(jing)1mm的(de)硬(ying)質合金球在(zai)294.2N試驗力下保(bao)持20s，測定的(de)布氏硬(ying)度值為(wei)606。
鑒于(yu)有(you)的(de)鋼(gang)鐵材(cai)料在技術標準中給出的(de)要求(qiu)值是壓痕直徑，為便于(yu)進行換(huan)算(suan)，現列出平面硬度值計算(suan)簡表，見表2-3。
布氏(shi)硬度試(shi)驗方(fang)法(fa)摘(zhai)自GB／T 231.1-2009《金(jin)屬材料 布氏(shi)硬度試(shi)驗 第1部分：試(shi)驗方(fang)法(fa)》。
2. 洛氏硬度
洛氏硬度試(shi)驗(yan)法摘自GB／T 230.1-2009《金屬材料 洛氏硬度試(shi)驗(yan) 第1部分：試(shi)驗(yan)方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標尺）》。
洛氏硬度試(shi)驗(yan)法是目前工(gong)廠中應(ying)用最廣泛(fan)的(de)試(shi)驗(yan)方法之一。
洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)試(shi)(shi)(shi)驗原理及(ji)洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)表(biao)示：將壓頭（金剛石圓錐、鋼球或硬(ying)(ying)(ying)質合金球）分兩個步驟(zou)壓入試(shi)(shi)(shi)樣表(biao)面，經規定保持時間后，卸除主試(shi)(shi)(shi)驗力(li)，測(ce)量被測(ce)試(shi)(shi)(shi)金屬表(biao)面在主試(shi)(shi)(shi)驗力(li)下(xia)殘留的壓痕深度(du)以(yi)此來計算試(shi)(shi)(shi)件(jian)的硬(ying)(ying)(ying)度(du)值，即
洛(luo)氏(shi)硬度(du)試驗時，其硬度(du)值(zhi)可(ke)從(cong)硬度(du)計的指示(shi)器上直接讀出，而無(wu)需測量壓痕(hen)深度(du)，硬度(du)值(zhi)只表(biao)示(shi)高(gao)低(di)故而沒有單位。本(ben)書常用(yong)的洛(luo)氏(shi)硬度(du)值(zhi)為HRC、HRB。現把工廠常用(yong)的三(san)種硬度(du)標尺及試驗范(fan)圍列于表(biao)2-4。
測出硬度值后(hou)，應(ying)標明硬度值符號（用球(qiu)測量應(ying)表明壓頭代(dai)號，鋼球(qiu)為S，硬質合金球(qiu)為W）。
例(li)如，59HRC表(biao)(biao)示用(yong)C標(biao)尺測得(de)洛氏硬度(du)值為59；60HRBW表(biao)(biao)示用(yong)硬質合金球(qiu)壓頭在B標(biao)尺上(shang)測得(de)的洛氏硬度(du)值為60。
洛氏硬度試驗(yan)法的優點是操作簡便、迅速(su)，壓痕較(jiao)小，故可在(zai)工(gong)件表(biao)面或較(jiao)薄的金屬上進(jin)行試驗(yan)，并適(shi)于大量生產中的成品檢查，適(shi)于各種軟硬材料。
3. 維氏硬度(du)
維(wei)氏(shi)硬度試(shi)驗摘自GB/T 4340.1-2009《金(jin)屬材料 維(wei)氏(shi)硬度試(shi)驗 第1部分：試(shi)驗方法(fa)》。
其(qi)試(shi)驗(yan)原理(li)是將頂部兩相(xiang)對面具有(you)規定角(jiao)度的正四棱錐體金剛石(shi)壓(ya)頭，用試(shi)驗(yan)力壓(ya)入(ru)試(shi)樣表(biao)面，保持規定時間(jian)后，卸除試(shi)驗(yan)力，并(bing)通過測量試(shi)樣表(biao)面壓(ya)痕(hen)對角(jiao)線(xian)長度來確(que)定試(shi)件(jian)硬(ying)度。所得硬(ying)度值用符(fu)號HV表(biao)示。
HV可(ke)根據(ju)壓痕對角線(xian)平均長度d值(zhi)查(cha)表求(qiu)出(chu)，也可(ke)用(yong)公式HV=0.1891F/d2計算求(qiu)出(chu)。
例如，640HV30表(biao)示在(zai)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)力(li)(li)(li)294.2N下(xia)保(bao)持10～15s，測得的維氏(shi)硬度值(zhi)為(wei)640（HV后面數(shu)值(zhi)為(wei)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)力(li)(li)(li)值(zhi)，試(shi)驗(yan)(yan)(yan)力(li)(li)(li)保(bao)持時間10～15s不標注）；640HV30/20 表(biao)示在(zai)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)力(li)(li)(li)為(wei)294.2N下(xia)保(bao)持20s，測得的維氏(shi)硬度值(zhi)為(wei)640。
四、沖擊吸收(shou)功
機械零件(jian)在服役過(guo)程中不僅受到(dao)靜載(zai)荷與變(bian)動(dong)載(zai)荷的(de)(de)作用(yong)，還受到(dao)沖(chong)擊(ji)載(zai)荷的(de)(de)作用(yong)因此在設計零件(jian)和工具時，必須考慮所選用(yong)材料的(de)(de)沖(chong)擊(ji)吸收收功(gong)。
GB/T 229-2007《金屬材(cai)料 夏比擺錘(chui)沖(chong)(chong)擊(ji)試(shi)(shi)驗方法》規定，用一(yi)(yi)定尺(chi)寸(cun)和形狀不同(tong)的夏比標準(zhun)試(shi)(shi)樣，在擺錘(chui)式一(yi)(yi)次(ci)沖(chong)(chong)擊(ji)試(shi)(shi)驗機上進行沖(chong)(chong)擊(ji)試(shi)(shi)驗，以沖(chong)(chong)擊(ji)試(shi)(shi)樣時(shi)所消耗的沖(chong)(chong)擊(ji)吸(xi)收功來測定鋼鐵材(cai)料的沖(chong)(chong)擊(ji)吸(xi)收功。符(fu)號為Ak，單位(wei)為J。
在原標準(zhun)中用試(shi)樣斷口處截面積SN去除Ak即得(de)到沖(chong)擊韌度，用αk表示，單(dan)位為J／c㎡。
對一般鋼材來說(shuo)，所測沖擊吸收(shou)功(gong)Ak越大，材料的韌性越好。本(ben)書在一些鋼號(hao)力學性能上都(dou)標有(you)其Ak值，可供選材時參考。
本書上面介紹了鋼(gang)的力學性能，在選(xuan)擇不(bu)(bu)銹鋼(gang)材料時很重要，因為不(bu)(bu)銹鋼(gang)工件(jian)在使(shi)用時要承受(shou)(shou)載荷(he)，不(bu)(bu)銹鋼(gang)容器要承受(shou)(shou)一定壓(ya)力，圖2-1中給出了13種基本不(bu)(bu)銹鋼(gang)的耐蝕(shi)性和強度(du)的相互關系(xi)，供選(xuan)材時參考。
