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(de)力學(xue)性(xing)能主要(yao)是指(zhi)(zhi)(zhi)強度(du)(du)、硬(ying)度(du)(du)、韌(ren)(ren)(ren)性(xing)、塑性(xing)、疲勞(lao)和(he)彈(dan)性(xing)等幾大部分。常用的(de)強度(du)(du)指(zhi)(zhi)(zhi)標是指(zhi)(zhi)(zhi)抗拉強度(du)(du)、屈服(fu)強度(du)(du)、抗彎強度(du)(du)、抗壓強度(du)(du)和(he)抗扭強度(du)(du)等內容；塑性(xing)指(zhi)(zhi)(zhi)標是指(zhi)(zhi)(zhi)斷(duan)面收縮率(lv)和(he)斷(duan)后伸長率(lv)；韌(ren)(ren)(ren)性(xing)指(zhi)(zhi)(zhi)標是指(zhi)(zhi)(zhi)沖(chong)擊吸收功，過去曾用沖(chong)擊韌(ren)(ren)(ren)度(du)(du)；常用的(de)硬(ying)度(du)(du)指(zhi)(zhi)(zhi)標有洛氏硬(ying)度(du)(du)、布氏硬(ying)度(du)(du)和(he)維氏硬(ying)度(du)(du)；疲勞(lao)是指(zhi)(zhi)(zhi)疲勞(lao)強度(du)(du)；彈(dan)性(xing)主要(yao)是指(zhi)(zhi)(zhi)彈(dan)性(xing)模量。
本書(shu)涉(she)及到的(de)不銹鋼(gang)的(de)力(li)學(xue)性能指標有：抗拉(la)強(qiang)度(du)、屈(qu)服(fu)點、屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)、斷(duan)后伸長(chang)率、斷(duan)面(mian)收縮率、抗彎強(qiang)度(du)、沖擊(ji)吸收功和沖擊(ji)韌(ren)度(du)、布氏硬(ying)度(du)、洛(luo)氏硬(ying)度(du)和維氏硬(ying)度(du)。
一(yi)、強度
強(qiang)度(du)(du)(du)是指(zhi)在外力作用下抵(di)抗塑性變形和斷裂的能(neng)力。常用的強(qiang)度(du)(du)(du)指(zhi)標(biao)有抗拉強(qiang)度(du)(du)(du)、屈服強(qiang)度(du)(du)(du)和規定非比(bi)例(li)延伸強(qiang)度(du)(du)(du)。
1. 規定非比例延(yan)伸強(qiang)度Rp（舊標準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)強度
當金(jin)屬材料呈現屈服現象(xiang)時，即在試驗(yan)期間達到塑性變(bian)形而力不增加的應力點(dian)，分為上(shang)屈服強度和下屈服強度，過去(qu)曾叫“屈服點(dian)”。
a. 上屈服強(qiang)度是指(zhi)試樣(yang)發生屈服時，應力(li)首次(ci)下(xia)降(jiang)前的(de)最高值(zhi)。符號為(wei)ReH單位為(wei)MPa。
b. 下屈(qu)服強度(du)是指(zhi)屈(qu)服期間(jian)不計初始瞬(shun)時(shi)效(xiao)應(ying)的最低應(ying)力。符號為RcL，單位(wei)為MPa。
3. 抗(kang)拉強度
拉伸試驗時(shi)，最(zui)大力(li)(li)(Fm)除以試樣原(yuan)始橫截面積(ji)(S0)四為(wei)材(cai)料的(de)最(zui)大應力(li)(li)，等(deng)同(tong)原(yuan)σb。符號為(wei)Rm，單位(wei)為(wei)MPa。
二(er)、塑性
材料斷(duan)裂前發生不(bu)可迸永久變(bian)形的能力(li)叫塑性(xing)。常用的塑性(xing)指標有斷(duan)后伸長率(lv)和(he)斷(duan)面(mian)收縮(suo)率(lv)。
（1）斷后伸長率(lv) 試樣拉斷后，斷后標(biao)距(ju)的殘(can)留伸長（Lu-L0）與原始標(biao)距(ju)（L0）之(zhi)比稱為(wei)斷后伸長率(lv)。符號(hao)為(wei)A，即
三、硬度(du)
硬度實際上是(shi)指(zhi)一(yi)個小的(de)金屬表面或很小的(de)體積內抵(di)抗(kang)(kang)彈性變形、塑(su)性變形或抵(di)抗(kang)(kang)破裂的(de)一(yi)種抗(kang)(kang)力(li)。它(ta)是(shi)材(cai)料的(de)彈性、強度、塑(su)性、韌性等一(yi)系(xi)列不同力(li)學性能組成的(de)綜合(he)性能指(zhi)標，是(shi)選擇材(cai)料的(de)重要(yao)依據(ju)。
由于硬(ying)度(du)試(shi)驗設備簡單，操作方便、迅速，又可(ke)直(zhi)接在(zai)零件上進(jin)行試(shi)驗基本不破壞工(gong)件，因此(ci)在(zai)生(sheng)產和科研上應用得(de)很(hen)廣。目(mu)前，在(zai)生(sheng)產中應用最廣泛的硬(ying)度(du)是(shi)布氏硬(ying)度(du)、洛氏硬(ying)度(du)和維(wei)氏硬(ying)度(du)。
1. 布氏(shi)硬度
布(bu)氏硬(ying)度的(de)(de)試(shi)驗(yan)原理是對一(yi)定(ding)直(zhi)徑(jing)（mm）的(de)(de)硬(ying)質(zhi)合金(jin)球施(shi)加試(shi)驗(yan)力壓入試(shi)樣表面，經規定(ding)保持時間（s）后，卸除試(shi)驗(yan)力，測定(ding)試(shi)樣表面壓痕(hen)的(de)(de)直(zhi)徑(jing)（mm），即求得(de)布(bu)氏硬(ying)度值（HBW）。
布氏硬度(du)值(zhi)的(de)表示：布氏硬度(du)符(fu)號用HBW表示。符(fu)號HBW前(qian)面數(shu)值(zhi)為硬度(du)值(zhi)，符(fu)號后(hou)面是(shi)按如下順(shun)序表示試驗條件的(de)指(zhi)標：
a. 硬質(zhi)合金球直(zhi)徑（mm）。
b. 試驗力大小的(de)數值(zhi)［（k）N］。
c. 與規(gui)定時(shi)間不同的試驗力(li)保持時(shi)間（s）。
例1：255HBW5／750 表示用(yong)直(zhi)徑5mm的硬質合金球(qiu)在7.355kN試驗力(li)下保持10～15s測定(ding)的布氏硬度(du)值為255（較短的保持時間可不列(lie)出）。
例2：606HBW1／30／20表示用直徑1mm的硬質合(he)金(jin)球在294.2N試驗力下保持(chi)20s，測定(ding)的布氏硬度(du)值(zhi)為606。
鑒(jian)于有的鋼(gang)鐵材料(liao)在技術標(biao)準中給出(chu)的要求值是壓(ya)痕直徑，為便于進行換算，現(xian)列出(chu)平面硬度值計(ji)算簡表(biao)(biao)，見表(biao)(biao)2-3。
布氏(shi)硬度(du)試驗方(fang)法摘(zhai)自GB／T 231.1-2009《金屬材料 布氏(shi)硬度(du)試驗 第1部分：試驗方(fang)法》。
2. 洛氏硬度(du)
洛(luo)氏硬(ying)度試(shi)(shi)驗(yan)(yan)法摘自(zi)GB／T 230.1-2009《金屬材料 洛(luo)氏硬(ying)度試(shi)(shi)驗(yan)(yan) 第1部分：試(shi)(shi)驗(yan)(yan)方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標尺）》。
洛(luo)氏硬度(du)試(shi)驗法是目前工廠中應用(yong)最廣泛的(de)試(shi)驗方法之一(yi)。
洛氏硬(ying)度試(shi)(shi)驗(yan)原理及洛氏硬(ying)度表示：將壓頭（金(jin)剛石圓錐、鋼球(qiu)或硬(ying)質合(he)金(jin)球(qiu)）分兩(liang)個(ge)步驟(zou)壓入試(shi)(shi)樣表面，經規定保持時間后，卸(xie)除主試(shi)(shi)驗(yan)力(li)，測量被測試(shi)(shi)金(jin)屬表面在主試(shi)(shi)驗(yan)力(li)下殘留(liu)的(de)(de)壓痕深度以此來計算試(shi)(shi)件(jian)的(de)(de)硬(ying)度值，即
洛氏硬(ying)度(du)試(shi)驗時(shi)，其硬(ying)度(du)值(zhi)可從硬(ying)度(du)計(ji)的指示(shi)器上直接(jie)讀出，而無需測(ce)量壓痕深度(du)，硬(ying)度(du)值(zhi)只表示(shi)高低故而沒有單位。本(ben)書(shu)常用的洛氏硬(ying)度(du)值(zhi)為HRC、HRB。現把工廠常用的三種硬(ying)度(du)標(biao)尺及試(shi)驗范圍列于表2-4。
測出硬度(du)值后，應標明硬度(du)值符號(hao)（用球測量(liang)應表明壓頭代號(hao)，鋼球為S，硬質合金球為W）。
例如，59HRC表(biao)示用(yong)(yong)C標(biao)(biao)尺測(ce)得(de)洛(luo)氏(shi)硬度值為59；60HRBW表(biao)示用(yong)(yong)硬質合金(jin)球(qiu)壓頭(tou)在B標(biao)(biao)尺上測(ce)得(de)的洛(luo)氏(shi)硬度值為60。
洛(luo)氏硬度試驗法的優點是操作簡(jian)便、迅速，壓痕較(jiao)小(xiao)，故可在(zai)工(gong)件表面或較(jiao)薄的金屬上(shang)進(jin)行試驗，并適(shi)于大量生產中(zhong)的成品(pin)檢查，適(shi)于各種軟硬材料。
3. 維(wei)氏硬度
維氏(shi)硬度(du)試(shi)(shi)驗摘自GB/T 4340.1-2009《金屬材料 維氏(shi)硬度(du)試(shi)(shi)驗 第1部分：試(shi)(shi)驗方法》。
其試驗原理是將頂部兩(liang)相對(dui)(dui)面(mian)具有規定角度的(de)正四棱錐(zhui)體金剛(gang)石壓(ya)頭，用試驗力(li)壓(ya)入(ru)試樣(yang)表面(mian)，保持規定時間后，卸除(chu)試驗力(li)，并通過(guo)測量(liang)試樣(yang)表面(mian)壓(ya)痕對(dui)(dui)角線長度來確定試件硬度。所得硬度值用符號HV表示(shi)。
HV可(ke)根(gen)據壓痕對角線平均長度d值查表求出(chu)，也可(ke)用公式HV=0.1891F/d2計算求出(chu)。
例如(ru)，640HV30表示(shi)在試驗(yan)(yan)力(li)(li)294.2N下保(bao)持(chi)(chi)(chi)10～15s，測(ce)得的維(wei)氏硬度(du)值(zhi)為(wei)640（HV后面(mian)數值(zhi)為(wei)試驗(yan)(yan)力(li)(li)值(zhi)，試驗(yan)(yan)力(li)(li)保(bao)持(chi)(chi)(chi)時間10～15s不(bu)標注(zhu)）；640HV30/20 表示(shi)在試驗(yan)(yan)力(li)(li)為(wei)294.2N下保(bao)持(chi)(chi)(chi)20s，測(ce)得的維(wei)氏硬度(du)值(zhi)為(wei)640。
四、沖擊吸收功
機(ji)械(xie)零(ling)件在服役過程中不(bu)僅受到靜載(zai)荷(he)與變動載(zai)荷(he)的作(zuo)用，還受到沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)載(zai)荷(he)的作(zuo)用因此在設(she)計(ji)零(ling)件和工具時，必須(xu)考慮所(suo)選用材料的沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)吸收收功。
GB/T 229-2007《金屬材料 夏比擺錘(chui)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)試(shi)驗(yan)方法》規定(ding)，用一(yi)定(ding)尺寸和形狀不同的夏比標準試(shi)樣，在擺錘(chui)式一(yi)次沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)試(shi)驗(yan)機上進行沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)試(shi)驗(yan)，以沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)試(shi)樣時所(suo)消耗的沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)吸收功來測定(ding)鋼鐵材料的沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)吸收功。符號為Ak，單位為J。
在原標準(zhun)中用試(shi)樣(yang)斷(duan)口處截面積(ji)SN去除(chu)Ak即得到沖(chong)擊韌度，用αk表示，單位為J／c㎡。
對一(yi)(yi)般鋼材來說(shuo)，所測沖擊吸收(shou)功Ak越(yue)大，材料的(de)韌性越(yue)好(hao)。本(ben)書在(zai)一(yi)(yi)些鋼號力學(xue)性能上(shang)都(dou)標有其Ak值(zhi)，可供選材時參考。
本(ben)書上面(mian)介(jie)紹(shao)了(le)鋼(gang)的力(li)學(xue)性(xing)能，在選(xuan)擇(ze)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)材料時很(hen)重要(yao)，因為(wei)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)工件在使用(yong)時要(yao)承受載(zai)荷(he)，不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)容器要(yao)承受一定壓力(li)，圖2-1中給出(chu)了(le)13種基本(ben)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的耐蝕性(xing)和強度(du)的相互關系，供選(xuan)材時參考。
