通常，將不(bu)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(shou)先(xian)要確定不銹鋼的使用條件(jian)，包(bao)括溫(wen)度、介質(zhi)成(cheng)分、受力狀(zhuang)態(tai)、制作工(gong)藝(yi)、設計壽命、特(te)殊要求。
隨(sui)后(hou)就是依據使(shi)用條件，了解相關(guan)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)性能、收集相關(guan)數據及資料，如(ru)室溫、高溫條件下使(shi)用的(de)(de)力學性能；腐蝕(shi)(shi)環境條件使(shi)用耐腐蝕(shi)(shi)性能以及其(qi)工藝性能、物理性能、價格、供貨難易(yi)程(cheng)度等。
在了解和收集不到相(xiang)關數據的情(qing)況下，可依(yi)據使用條件進行(xing)必(bi)要的實際經驗(yan)、現場(chang)掛片試(shi)驗(yan)或實驗(yan)室模擬試(shi)驗(yan)。如果(guo)沒有(you)條件做上述試(shi)驗(yan)，也可采(cai)用相(xiang)似條件的運(yun)行(xing)經驗(yan)、現場(chang)掛片結果(guo)、實驗(yan)室模擬實驗(yan)、模擬體運(yun)行(xing)結果(guo)作為選材的依(yi)據。
在(zai)(zai)上(shang)述程(cheng)序中(zhong)(zhong)，使用(yong)(yong)條件是決定選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)類別的(de)(de)(de)主(zhu)導因(yin)素(su)。例如(ru)，如(ru)果(guo)使用(yong)(yong)溫度(du)是在(zai)(zai)低溫條件下(xia)，就不(bu)(bu)宜(yi)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)鐵素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)(he)雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)；如(ru)果(guo)在(zai)(zai)300～500℃長期運(yun)行(xing)，也不(bu)(bu)宜(yi)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)(he)常規的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)、高(gao)鉻鐵素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。如(ru)果(guo)要求(qiu)無磁，那就只(zhi)(zhi)能選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)；在(zai)(zai)要求(qiu)高(gao)強度(du)，高(gao)硬(ying)(ying)度(du)的(de)(de)(de)設備部件中(zhong)(zhong)，馬氏(shi)體和(he)(he)沉(chen)淀硬(ying)(ying)化不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)是唯一(yi)的(de)(de)(de)選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)；在(zai)(zai)既要求(qiu)具有高(gao)的(de)(de)(de)強度(du)又要求(qiu)具有無磁性的(de)(de)(de)部件，就只(zhi)(zhi)能選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)奧氏(shi)體型(xing)沉(chen)淀硬(ying)(ying)化型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)或冷加(jia)工硬(ying)(ying)化的(de)(de)(de)奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。
在鋼(gang)的(de)類型確定之后，可根據設備或部件對各種性能(neng)的(de)要求，選用相適(shi)應(ying)的(de)不銹鋼(gang)牌號。通常都能(neng)選到合適(shi)的(de)牌號，當無相應(ying)牌號可選擇時，只能(neng)在耐蝕合金中(zhong)選擇或者(zhe)研究新(xin)的(de)不銹鋼(gang)牌號。
總(zong)的來說，選用不銹鋼(gang)的方法有性能法、成本法和多目標選材法等。
材料(liao)的(de)選(xuan)用包括材料(liao)的(de)選(xuan)擇和應用。
一、提出問題(ti)
1. 材料失效(xiao)的主要方式為斷裂、腐蝕和磨損
為防止(zhi)失(shi)(shi)效(xiao)事故的(de)發(fa)生(sheng)，就需(xu)要依(yi)據失(shi)(shi)效(xiao)原因，通過選用(yong)(yong)合適的(de)材(cai)料，采用(yong)(yong)恰(qia)當的(de)工(gong)藝(yi)，來防止(zhi)材(cai)料失(shi)(shi)效(xiao)。這類(lei)失(shi)(shi)效(xiao)可(ke)能發(fa)生(sheng)在使用(yong)(yong)過程中，也可(ke)能發(fa)生(sheng)在生(sheng)產加工(gong)階段，這就會(hui)涉及材(cai)料的(de)使用(yong)(yong)性(xing)(xing)能和(he)工(gong)藝(yi)性(xing)(xing)能。解決這類(lei)選材(cai)問題需(xu)要運用(yong)(yong)材(cai)料的(de)應用(yong)(yong)和(he)失(shi)(shi)效(xiao)、材(cai)料的(de)使用(yong)(yong)性(xing)(xing)能和(he)材(cai)料的(de)工(gong)藝(yi)性(xing)(xing)能等方面的(de)知識。
2. 材料的(de)選擇
當然是選擇(ze)成本最(zui)低而又滿足最(zui)低使用(yong)性能的(de)(de)(de)材料，這(zhe)是價值工程在材料問題(ti)上的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)，也是個多目標的(de)(de)(de)決策問題(ti)。材料要選用(yong)成本低廉的(de)(de)(de)，并能滿足最(zui)低使用(yong)性能要求材料的(de)(de)(de)，也就是性價比(bi)最(zui)高的(de)(de)(de)材料。
適應(ying)科技、社(she)會和(he)市場的(de)發展，選(xuan)(xuan)擇材(cai)料，這(zhe)是帶戰略(lve)性的(de)選(xuan)(xuan)材(cai)問題(ti)。例如，最新科技成(cheng)果的(de)應(ying)用(yong)；社(she)會條件的(de)限(xian)制(zhi)，如資源和(he)環保的(de)限(xian)制(zhi)；市場預(yu)測，消費者對產品式樣(yang)的(de)喜好和(he)購買力(li)影響(xiang)了產品的(de)檔次，從而影響(xiang)了對材(cai)料的(de)選(xuan)(xuan)用(yong)，這(zhe)些(xie)問題(ti)有賴于對市場要求的(de)判斷，涉及心(xin)理學、技術美學、預(yu)測學等(deng)方面知(zhi)識(shi)。
不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)選用(yong)(yong)不(bu)可避(bi)免地會遇到(dao)上(shang)(shang)述問(wen)題(ti)(ti)。綜上(shang)(shang)所述，不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)選用(yong)(yong)是(shi)一種較為復雜(za)的(de)判斷問(wen)題(ti)(ti)，特別是(shi)大宗不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)選用(yong)(yong)，需要應用(yong)(yong)材料系(xi)統中決策方面技術，即在(zai)明確問(wen)題(ti)(ti)的(de)基礎上(shang)(shang)，然后(hou)(hou)分析問(wen)題(ti)(ti)，最后(hou)(hou)提出選用(yong)(yong)方案。
二、材(cai)料選擇的(de)步驟
不銹鋼材料選擇應遵循(xun)的(de)順序是：使用(yong)條件評價(jia)→設計評價(jia)→材料選擇→材料成(cheng)本評價(jia)→相關規(gui)范。
選(xuan)用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼時(shi)，首先要(yao)明(ming)確使用(yong)環境對不(bu)銹(xiu)鋼的要(yao)求，即耐腐(fu)蝕性(xing)、耐熱性(xing)及(ji)機械(xie)性(xing)能等；其次才是(shi)考查綜(zong)合成本。例如，包括原材(cai)料成本、加工成本和(he)廢品等。當較(jiao)為便(bian)宜的不(bu)銹(xiu)鋼，具有上述所需(xu)的性(xing)能的，無疑選(xuan)用(yong)便(bian)宜的不(bu)銹(xiu)鋼是(shi)最佳(jia)選(xuan)擇。如果用(yong)量非常大(da)時(shi)，專(zhuan)門為此(ci)設計一新鋼種，來滿足需(xu)要(yao)，那也值得和(he)合算的。
1. 材料(liao)使用(yong)條件的(de)評價
材料選擇的第一步是全(quan)面評價由所(suo)選用(yong)的不銹鋼材料制作成的零部(bu)件在工藝環境和(he)設(she)備的使用(yong)條件下，能否滿足如使用(yong)溫(wen)度(du)、壓力和(he)流體的狀態的要求(qiu)。為(wei)此需(xu)要掌握(wo)如下的工藝數據。
①. 使用環境(jing)-操作(zuo)介質的性質和成分、水的化(hua)學性質、蒸汽質量、溶液的組(zu)分及濃度(du)、傳導率、pH值、通(tong)風、雜(za)質等。
②. 壓力-平(ping)均值和范圍，恒定或交替變化，內(nei)部載荷或外部載荷。
③. 溫(wen)度-平均值和范圍，恒定或變量，熱梯(ti)度和熱振動。
④. 速(su)(su)度-流動(dong)速(su)(su)率，線性速(su)(su)度，名義速(su)(su)度和范圍，攪動(dong)程(cheng)度，湍流等。
要想選擇滿意(yi)的材料性能，除了使用溫度和壓力外，還必須考慮其他因素，如啟動和關閉、間歇操作、瞬(shun)時(shi)現象(xiang)、壓力沖(chong)擊及系統的瞬(shun)間失效(xiao)。
2. 設(she)計(ji)的評價
使用(yong)(yong)條件評價完之(zhi)(zhi)后(hou)(hou)，隨之(zhi)(zhi)其(qi)后(hou)(hou)，則需要依據材(cai)料考慮設備(bei)設計(ji)和(he)各種零部件的類型、尺寸、配合和(he)服役期(qi)間的臨界(jie)狀態。同時還要根(gen)據所選用(yong)(yong)的材(cai)料考慮各種加(jia)工制造(zao)技術(shu)的可(ke)行性，如鍛(duan)造(zao)、冷熱成(cheng)形、機加(jia)工和(he)焊接等。
3. 材(cai)料的評(ping)估
材(cai)料的(de)評估包括(kuo)材(cai)料的(de)性(xing)能和冶金方面(mian)的(de)試(shi)驗，含(han)金屬連接在(zai)內的(de)加工(gong)性(xing)的(de)檢測以及在(zai)實驗室和現場試(shi)驗中(zhong)材(cai)料的(de)適用(yong)性(xing)。材(cai)料的(de)耐(nai)蝕性(xing)評估將進一步討論。
a. 材(cai)料試(shi)驗
除了用化學分(fen)析(xi)檢查(cha)(cha)材(cai)(cai)(cai)料的成(cheng)分(fen)以(yi)外(wai)，通常(chang)對(dui)所選定(ding)試(shi)樣進行(xing)表觀檢查(cha)(cha)和力學試(shi)驗(yan)以(yi)及確定(ding)原材(cai)(cai)(cai)料是(shi)否滿足每個規定(ding)的要(yao)(yao)求。另外(wai)需要(yao)(yao)對(dui)焊(han)接(jie)試(shi)樣進行(xing)試(shi)驗(yan)以(yi)評定(ding)焊(han)接(jie)質(zhi)量。其(qi)中力學試(shi)驗(yan)有拉伸試(shi)驗(yan)、彎曲試(shi)驗(yan)、沖(chong)擊試(shi)驗(yan)等。材(cai)(cai)(cai)料截(jie)面試(shi)樣的金相(xiang)檢查(cha)(cha)提供含夾(jia)雜物(wu)材(cai)(cai)(cai)料與純凈度相(xiang)關的信息，并提供金相(xiang)結構及晶(jing)粒尺寸。對(dui)于焊(han)接(jie)部位，類(lei)似(si)的檢查(cha)(cha)可以(yi)檢驗(yan)出焊(han)接(jie)缺陷(xian)，如(ru)夾(jia)雜物(wu)、孔隙度、裂紋及不符合要(yao)(yao)求的焊(han)接(jie)技術等。這些(xie)試(shi)驗(yan)對(dui)材(cai)(cai)(cai)料本(ben)身是(shi)典型的破壞性試(shi)驗(yan)。
b. 材(cai)料(liao)耐蝕性的評估和選擇
材(cai)料(liao)的(de)選(xuan)用，愈來(lai)愈習慣用模擬環(huan)境試(shi)(shi)驗的(de)數據作為依據來(lai)選(xuan)擇(ze)材(cai)料(liao)以防止腐(fu)蝕，包(bao)(bao)括高溫腐(fu)蝕。這些(xie)試(shi)(shi)驗包(bao)(bao)括：腐(fu)蝕掛片試(shi)(shi)驗；熱(re)質量(liang)分析（TGA）；動態燃(ran)燒室的(de)研(yan)究；熱(re)循環(huan)；實驗室玻(bo)璃器皿的(de)試(shi)(shi)驗；現場(chang)試(shi)(shi)驗。
c. 材料的(de)功能要求
①. 強度
強(qiang)度(du)(du)包(bao)括多個力學(xue)性(xing)能，最常用(yong)(yong)來指拉伸強(qiang)度(du)(du)和屈服強(qiang)度(du)(du)。可以(yi)利用(yong)(yong)應力-應變(bian)曲線來理解它們。其他相關(guan)的(de)強(qiang)度(du)(du)還(huan)包(bao)括壓縮、彎(wan)曲、剪切(qie)和扭轉強(qiang)度(du)(du)。在條件許(xu)可情況下最好使用(yong)(yong)高強(qiang)度(du)(du)的(de)材料(liao)以(yi)減少零件的(de)厚度(du)(du)。
②. 疲勞強度(du)
疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)是指由(you)(you)循(xun)環(huan)(huan)應(ying)(ying)(ying)力(li)造成金(jin)屬斷(duan)裂的(de)(de)(de)(de)失(shi)效(xiao)。常見的(de)(de)(de)(de)例子包括遠低于(yu)拉伸(shen)強度的(de)(de)(de)(de)速變(bian)應(ying)(ying)(ying)力(li)。當應(ying)(ying)(ying)力(li)增大時，引起失(shi)效(xiao)所(suo)需要的(de)(de)(de)(de)循(xun)環(huan)(huan)次數就減少。習慣上(shang)繪制金(jin)屬應(ying)(ying)(ying)力(li)和(he)循(xun)環(huan)(huan)次數曲線（S-N），如(ru)圖(tu)4-3所(suo)示(shi)。曲線由(you)(you)應(ying)(ying)(ying)力(li)相(xiang)對(dui)于(yu)循(xun)環(huan)(huan)次數的(de)(de)(de)(de)對(dui)數來描(miao)繪。對(dui)于(yu)一(yi)個給定的(de)(de)(de)(de)較大循(xun)環(huan)(huan)次數，通常在低于(yu)某(mou)應(ying)(ying)(ying)力(li)值的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下不(bu)(bu)發(fa)生(sheng)失(shi)效(xiao)，這個應(ying)(ying)(ying)力(li)值就稱為(wei)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)極(ji)限。因為(wei)以(yi)保持正常的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)不(bu)(bu)高于(yu)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)極(ji)限的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)防止變(bian)形和(he)斷(duan)裂，所(suo)以(yi)疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)失(shi)效(xiao)幾乎總是伴(ban)隨著突變(bian)、缺口、沖擊、殘(can)余應(ying)(ying)(ying)力(li)的(de)(de)(de)(de)存在而發(fa)生(sheng)。
疲勞(lao)失效(xiao)常常發生在(zai)焊接(jie)接(jie)頭，因(yin)為(wei)采(cai)用(yong)(yong)焊接(jie)接(jie)頭，這樣的(de)(de)設計(ji)會出現明顯的(de)(de)應(ying)(ying)力集中(zhong)效(xiao)應(ying)(ying)。有利于(yu)耐疲勞(lao)的(de)(de)材(cai)料(liao)特性和(he)(he)設計(ji)特性有，利用(yong)(yong)合金(jin)化或熱處理來提(ti)高拉伸強度(du)；減少工件的(de)(de)厚度(du)，使(shi)用(yong)(yong)拋光(guang)表面，降(jiang)低設計(ji)應(ying)(ying)力，細(xi)化材(cai)料(liao)的(de)(de)晶粒尺寸，消除(chu)材(cai)料(liao)的(de)(de)冶金(jin)缺陷和(he)(he)殘余(yu)應(ying)(ying)力，減輕表面存在(zai)壓應(ying)(ying)力，減少助長腐蝕和(he)(he)疲勞(lao)的(de)(de)環境(jing)，并且采(cai)用(yong)(yong)金(jin)屬覆(fu)蓋(gai)層，如Cr、Ni或Cd（鎘(ge)）鍍(du)層，這是因(yin)為(wei)鍍(du)層中(zhong)的(de)(de)微裂紋(wen)有可能(neng)會降(jiang)低疲勞(lao)強度(du)。
③. 脆性斷裂
脆(cui)(cui)性斷裂(lie)(lie)是在(zai)低(di)于屈(qu)服(fu)強度的(de)(de)(de)正常應力下(xia)，由于裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)快速(su)擴(kuo)展(zhan)而造成的(de)(de)(de)失效。絕大(da)多(duo)數的(de)(de)(de)脆(cui)(cui)性斷裂(lie)(lie)發生(sheng)在(zai)具有體心立方(fang)（bcc）晶格結(jie)構的(de)(de)(de)金屬中，特別是鐵素(su)體不銹鋼，不僅在(zai)低(di)于臨界拉伸強度，甚至低(di)于屈(qu)服(fu)強度的(de)(de)(de)情況下(xia)就會(hui)發生(sheng)完全的(de)(de)(de)斷裂(lie)(lie)。鋼發生(sheng)脆(cui)(cui)性斷裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)條件如(ru)下(xia)：本身存在(zai)缺(que)陷；缺(que)陷處存在(zai)殘余拉伸應力與工作載(zai)荷引起的(de)(de)(de)拉伸應力的(de)(de)(de)交匯，如(ru)果應力是三維(wei)方(fang)向就更為嚴(yan)重；足夠低(di)的(de)(de)(de)溫度；還原(yuan)處理(li)、成分、軋制操作和后(hou)續(xu)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)處理(li)等冶(ye)金因(yin)素(su)；韌性；蠕變；耐(nai)熱(re)(re)(re)性；熱(re)(re)(re)和腐(fu)蝕(shi)；耐(nai)蝕(shi)性；氫腐(fu)蝕(shi)；加工性。
④. 韌性
材料的(de)(de)(de)韌性(xing)就是指材料斷(duan)裂(lie)之前吸(xi)收(shou)能量(liang)和(he)塑性(xing)變形(xing)的(de)(de)(de)能力，韌性(xing)是用材料成形(xing)和(he)斷(duan)裂(lie)期間(jian)吸(xi)收(shou)的(de)(de)(de)能量(liang)來衡量(liang)的(de)(de)(de)。它是最重(zhong)要的(de)(de)(de)低溫力學(xue)性(xing)能而不(bu)是強(qiang)度。缺口的(de)(de)(de)韌性(xing)受化學(xue)成分、微(wei)觀(guan)組(zu)織、晶粒尺(chi)寸(cun)、晶粒生(sheng)長(chang)的(de)(de)(de)模式、截面(mian)尺(chi)寸(cun)、冷(leng)熱加(jia)工的(de)(de)(de)溫度、加(jia)工方法和(he)表面(mian)狀況(kuang)如滲碳和(he)脫碳等影(ying)響。
基本試(shi)驗(yan)(yan)(yan)：最普通的韌(ren)性(xing)(xing)(xing)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)是采用帶缺口的試(shi)樣，通常通過沖擊(ji)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)測量缺口韌(ren)性(xing)(xing)(xing)，或(huo)在相對較低的應變速(su)率下測量斷裂(lie)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)。沖擊(ji)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)可揭示(shi)材料的低溫(wen)強度、韌(ren)性(xing)(xing)(xing)不(bu)足和脆性(xing)(xing)(xing)，這些試(shi)驗(yan)(yan)(yan)特別適合(he)鐵素體材料，可以顯(xian)示(shi)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)向脆性(xing)(xing)(xing)的轉變。
⑤. 耐蝕性(xing)
金(jin)(jin)屬和合金(jin)(jin)的(de)破壞大多是(shi)由(you)腐(fu)蝕造成(cheng)的(de)。實(shi)際上對(dui)于所(suo)有(you)包含一系列(lie)基本操(cao)作(zuo)的(de)工(gong)藝(yi)過程(cheng)來說，設備、換熱器(qi)(qi)、管(guan)道構件(jian)或(huo)其他系統構件(jian)的(de)失(shi)效就意味著停工(gong)、昂貴(gui)的(de)維修(xiu)和更換構件(jian)，因此壓力容器(qi)(qi)和換熱器(qi)(qi)的(de)結構材料應該在使用環境中具有(you)合適的(de)腐(fu)蝕速率(lv)。另(ling)外注意由(you)周圍氣(qi)氛(fen)引起的(de)腐(fu)蝕。
d. 根據(ju)耐(nai)蝕性(xing)的(de)條件(jian)來選擇材料良好(hao)的(de)搭配
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. 腐蝕(shi)失效
盡管材(cai)料選擇已經是十分(fen)認真了，并且有(you)時還進一步采(cai)(cai)用了防(fang)腐(fu)蝕方法，但少數(shu)意外的(de)(de)失效(xiao)(xiao)總還會發生(sheng)。導致(zhi)意外腐(fu)蝕失效(xiao)(xiao)的(de)(de)原因可(ke)能為以下一種或幾種：使用了帶有(you)缺陷的(de)(de)材(cai)料；設計不合理；不正常的(de)(de)操作；制造不當和(he)檢驗不充分(fen)；維護不適當。所以采(cai)(cai)取一定的(de)(de)預防(fang)措施，是避免腐(fu)蝕失效(xiao)(xiao)發生(sheng)的(de)(de)有(you)效(xiao)(xiao)辦(ban)法。
f. 氫腐蝕(shi)
氫(qing)(qing)腐蝕是(shi)在(zai)高于220～243℃溫度(du)的(de)含氫(qing)(qing)環(huan)境中(zhong)，碳(tan)鋼和低合金鋼的(de)損傷機制(zhi)，一般不(bu)被人們所關注。室(shi)溫下(xia)鋼制(zhi)容(rong)器當然是(shi)可以處理(li)高壓氫(qing)(qing)的(de)。但(dan)在(zai)較(jiao)高的(de)溫度(du)下(xia)，氫(qing)(qing)能擴散到鋼中(zhong)與碳(tan)原子反(fan)應(ying)生成甲(jia)烷氣體
2H2+FeC→CH4+Fe
高(gao)溫高(gao)壓下，氫能夠(gou)與間隙固溶體(ti)中(zhong)的(de)(de)碳(tan)反應，導致(zhi)初(chu)始脫(tuo)碳(tan)，接(jie)著在(zai)晶界(jie)產(chan)生(sheng)不穩定的(de)(de)碳(tan)化物(wu)，形(xing)成甲(jia)烷氣泡(pao)。由于甲(jia)烷不能從(cong)鋼(gang)中(zhong)擴散出(chu)去，它的(de)(de)積聚引起開裂和(he)鼓泡(pao)，從(cong)而使鋼(gang)材(cai)失去韌性導致(zhi)最終失效。解(jie)決這個問(wen)題(ti)就需要穩定鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)碳(tan)化物(wu)組成、形(xing)態和(he)分(fen)布。
氫腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)防(fang)護。根據實際經(jing)驗防(fang)止氫腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)唯一(yi)可行的(de)方(fang)法，就是(shi)使用(yong)(yong)耐這種破壞形式的(de)鋼。因為所有的(de)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼都含有高Cr，穩定了鋼中(zhong)的(de)碳化物組成、形態和分(fen)布，所以耐高溫氫損傷。因此(ci)，作為另一(yi)種防(fang)腐(fu)蝕(shi)(shi)措(cuo)施，通常在低合金(jin)鋼容器(qi)的(de)內表面襯一(yi)層不銹鋼，是(shi)一(yi)個經(jing)濟實用(yong)(yong)的(de)選擇。
g. 加工性
加(jia)(jia)工(gong)性包括成(cheng)形、機加(jia)(jia)工(gong)、與其(qi)他金(jin)屬連接的(de)焊(han)接工(gong)藝及焊(han)后熱處(chu)理的(de)難易性。并不是所(suo)有(you)的(de)加(jia)(jia)工(gong)車間在(zai)技(ji)術上(shang)都有(you)能力正(zheng)確地處(chu)理較復(fu)雜的(de)材料。因此(ci)用戶(hu)要了(le)解(jie)加(jia)(jia)工(gong)者的(de)能力，這是最基(ji)本的(de)。另外，先(xian)進(jin)加(jia)(jia)工(gong)技(ji)術需(xu)要更高級的(de)檢驗(yan)標準(zhun)來判斷加(jia)(jia)工(gong)是否符(fu)合要求。
4. 成本核算
在材料的(de)選擇(ze)中(zhong)，選用是(shi)實(shi)用性(xing)和成本兩(liang)矛盾(dun)統一(yi)的(de)最終結(jie)果，可用性(xing)價(jia)比來表(biao)示(shi)。
人(ren)們常說(shuo)“物(wu)美(mei)價(jia)廉”和“優(you)質優(you)價(jia)”，這分別是材(cai)料(liao)消(xiao)費者和材(cai)料(liao)生產者各(ge)自傾向性的(de)(de)愿(yuan)望(wang)，材(cai)料(liao)消(xiao)費者希望(wang)自己(ji)(ji)所選用的(de)(de)材(cai)料(liao)是“物(wu)美(mei)價(jia)廉”的(de)(de)；材(cai)料(liao)生產者希望(wang)自己(ji)(ji)的(de)(de)產品能(neng)夠(gou)“優(you)質優(you)價(jia)”，但(dan)只有(you)(you)雙(shuang)方(fang)(fang)都有(you)(you)經濟效益(yi)，方(fang)(fang)能(neng)使整個(ge)社會有(you)(you)效益(yi)。
以選(xuan)用耐(nai)腐蝕(shi)不銹(xiu)鋼為例，如果不考(kao)慮其他因(yin)素(su)，選(xuan)擇(ze)材(cai)料(liao)時(shi)應考(kao)慮下面兩個方面，一(yi)是(shi)最低(di)的(de)(de)成本(ben)，即(ji)選(xuan)擇(ze)低(di)成本(ben)的(de)(de)材(cai)料(liao)，并定期(qi)更(geng)換(huan)或(huo)采(cai)取防(fang)腐措(cuo)施；二是(shi)高(gao)成本(ben)腐蝕(shi)最小，也(ye)就(jiu)是(shi)不考(kao)慮成本(ben)，而選(xuan)擇(ze)最昂(ang)貴耐(nai)腐蝕(shi)的(de)(de)材(cai)料(liao)，其結(jie)果是(shi)使用周期(qi)長(chang)，可以免于頻繁地維修。
在廉價(jia)(jia)材(cai)料與高(gao)(gao)價(jia)(jia)材(cai)料之間，一般會(hui)認(ren)為(wei)選(xuan)(xuan)用高(gao)(gao)級(ji)的(de)(de)結構材(cai)料產品，成(cheng)(cheng)本一定是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)，因而制造商會(hui)刻意(yi)選(xuan)(xuan)擇廉價(jia)(jia)低(di)成(cheng)(cheng)本的(de)(de)材(cai)料，以(yi)求用最(zui)低(di)的(de)(de)生產成(cheng)(cheng)本，獲(huo)得(de)競爭性(xing)的(de)(de)產品標價(jia)(jia)。然(ran)而這種做法(fa)并不完全是正確的(de)(de)。因為(wei)，提高(gao)(gao)材(cai)料的(de)(de)工藝性(xing)能，通(tong)常會(hui)提高(gao)(gao)單位質量的(de)(de)費用。選(xuan)(xuan)用性(xing)能好的(de)(de)材(cai)料，雖然(ran)材(cai)料成(cheng)(cheng)本高(gao)(gao)一些(xie)，但就整個設備的(de)(de)總體費用而言(yan)往(wang)往(wang)會(hui)低(di)一些(xie)。因此，由于下列(lie)因素，使(shi)節省成(cheng)(cheng)本成(cheng)(cheng)為(wei)可能。
①. 需要較少的材料；
②. 較短的熱(re)處(chu)理周期(qi)；
③. 較(jiao)少(shao)的(de)焊接(jie)時間和較(jiao)少(shao)的(de)焊接(jie)填充材料；
④. 較低的運費；
⑤. 在(zai)運(yun)輸和安裝過程中，現場(chang)的處理要求更簡單(dan)。
5. 使用過程中可能的(de)失效模式和破(po)壞形式
在使(shi)用過(guo)程中發(fa)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)失效(xiao)可能源于(yu)材料的(de)(de)(de)使(shi)用應(ying)力高于(yu)安全應(ying)力而引起的(de)(de)(de)過(guo)載或者在應(ying)力集(ji)中處產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)局部(bu)變形。大多(duo)數情況下(xia)(xia)失效(xiao)模式(shi)取決于(yu)材料在最終狀態(tai)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)性(xing)能。如(ru)承(cheng)壓下(xia)(xia)的(de)(de)(de)失效(xiao)模式(shi)可能是：過(guo)度的(de)(de)(de)彈(dan)性(xing)變形和彈(dan)性(xing)失穩；塑性(xing)失穩，變形和破裂(lie)；脆性(xing)斷裂(lie)；疲勞失效(xiao)；蠕變變形和蠕變破壞；環境破壞如(ru)腐蝕和氫損傷。
大(da)部分使用中(zhong)的(de)失(shi)(shi)效(xiao)涉及在(zai)(zai)應(ying)力(li)(li)(li)(li)集中(zhong)區缺(que)陷處裂(lie)紋(wen)的(de)萌生(sheng)。在(zai)(zai)焊接結構中(zhong)，焊接缺(que)陷是相(xiang)當普(pu)遍的(de)，甚(shen)至(zhi)是不可(ke)(ke)避(bi)(bi)免(mian)的(de)。因此不僅(jin)在(zai)(zai)設計(ji)(ji)中(zhong)要防止過(guo)(guo)載(zai)，而(er)(er)且要避(bi)(bi)免(mian)由(you)脆性(xing)(xing)斷(duan)裂(lie)、疲(pi)勞、蠕變(bian)和腐(fu)蝕可(ke)(ke)能(neng)(neng)引起(qi)的(de)低應(ying)力(li)(li)(li)(li)失(shi)(shi)效(xiao)。通(tong)過(guo)(guo)材料(liao)的(de)選(xuan)擇(ze)以及限(xian)制主應(ying)力(li)(li)(li)(li)加二次應(ying)力(li)(li)(li)(li)來避(bi)(bi)免(mian)過(guo)(guo)度的(de)彈(dan)性(xing)(xing)變(bian)形和彈(dan)性(xing)(xing)失(shi)(shi)穩(wen)；通(tong)過(guo)(guo)限(xian)制主應(ying)力(li)(li)(li)(li)加二次應(ying)力(li)(li)(li)(li)來避(bi)(bi)免(mian)塑性(xing)(xing)失(shi)(shi)穩(wen)；通(tong)過(guo)(guo)正確地選(xuan)材、制造(zao)、檢驗、檢查(cha)斷(duan)口韌性(xing)(xing)等來避(bi)(bi)免(mian)脆性(xing)(xing)斷(duan)裂(lie)。在(zai)(zai)壓力(li)(li)(li)(li)容(rong)器和換熱器中(zhong)很少出(chu)現(xian)由(you)普(pu)遍腐(fu)蝕引起(qi)的(de)失(shi)(shi)效(xiao)，因為設計(ji)(ji)者意識到普(pu)遍腐(fu)蝕的(de)可(ke)(ke)能(neng)(neng)，并(bing)通(tong)常(chang)采用腐(fu)蝕裕量或選(xuan)擇(ze)耐腐(fu)蝕的(de)材料(liao)。然而(er)(er)，某些環境中(zhong)可(ke)(ke)能(neng)(neng)發生(sheng)應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕開裂(lie)，在(zai)(zai)設計(ji)(ji)和選(xuan)材時應(ying)避(bi)(bi)免(mian)可(ke)(ke)能(neng)(neng)發生(sheng)這種失(shi)(shi)效(xiao)。
6. 設(she)備(bei)的設(she)計特性
a. 維修(xiu)
為了使(shi)設(she)(she)備(bei)便于維修(xiu)，在設(she)(she)計階(jie)段就(jiu)應該很好的(de)(de)(de)(de)了解設(she)(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)特定環境和(he)特殊要求。在設(she)(she)計中必須考慮的(de)(de)(de)(de)一些(xie)與(yu)維修(xiu)相關的(de)(de)(de)(de)項目，包括更換(huan)某些(xie)構(gou)件所需(xu)(xu)的(de)(de)(de)(de)拉動空(kong)間，如拉動熱交換(huan)器(qi)的(de)(de)(de)(de)管束(shu)所需(xu)(xu)的(de)(de)(de)(de)空(kong)間等，裝卸材(cai)料的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)備(bei)，預定的(de)(de)(de)(de)清理方法(fa)和(he)所需(xu)(xu)的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)備(bei)，容易更換(huan)構(gou)件，監控腐蝕和(he)積垢的(de)(de)(de)(de)能力，現場焊(han)接的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)備(bei)以及停工期檢查(cha)的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)備(bei)和(he)可(ke)用性。
b. 安全保險(xian)的特性
安全(quan)保險的(de)(de)(de)(de)設計概念不(bu)僅要(yao)清楚地認識到制造的(de)(de)(de)(de)局(ju)限(xian)性，而(er)且要(yao)為操作提供較大的(de)(de)(de)(de)安全(quan)空間(jian)，這個(ge)概念與(yu)斷(duan)裂(lie)力學的(de)(de)(de)(de)研究相關(guan)。在設計一個(ge)設備的(de)(de)(de)(de)各個(ge)部(bu)分時(shi)要(yao)有安全(quan)保險的(de)(de)(de)(de)特性，一般按下列幾個(ge)方面考(kao)慮(lv)：判斷(duan)結構中(zhong)疲勞裂(lie)紋(wen)(wen)可(ke)能擴展(zhan)的(de)(de)(de)(de)點(dian)；確定可(ke)能有的(de)(de)(de)(de)最小裂(lie)紋(wen)(wen)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)(cun)；確定可(ke)能有的(de)(de)(de)(de)最大裂(lie)紋(wen)(wen)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)(cun)，該尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)(cun)與(yu)最大破壞程度及可(ke)能有的(de)(de)(de)(de)最小裂(lie)紋(wen)(wen)與(yu)臨界裂(lie)紋(wen)(wen)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)(cun)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)載(zai)荷相關(guan)。
c. 檢查的(de)通道
壓力(li)容器(qi)的設計應該(gai)(gai)提供檢驗人(ren)員(yuan)進(jin)入(ru)(ru)(ru)容器(qi)檢查(cha)腐(fu)蝕損傷(shang)的通道(dao)。有足夠的直徑讓人(ren)進(jin)入(ru)(ru)(ru)的容器(qi)應該(gai)(gai)有可移(yi)動的內部構件，以允(yun)許進(jin)入(ru)(ru)(ru)人(ren)員(yuan)通向容器(qi)的所有部位。
d. 安全性
壓(ya)力容器(qi)(qi)和(he)(he)換(huan)熱(re)器(qi)(qi)的安全操作(zuo)需要保守的設計(ji)和(he)(he)標準指定(ding)的習慣(guan)做法(fa)，并(bing)使用規范、標準中所許可(ke)(ke)的材料。對換(huan)熱(re)器(qi)(qi)和(he)(he)壓(ya)力容器(qi)(qi)，視安全性壓(ya)倒(dao)一切的原因是(shi)避免可(ke)(ke)能對人(ren)類、經濟和(he)(he)環境等方面產(chan)生(sheng)災(zai)難性的失效。為了確保安全，應該(gai)按(an)照設計(ji)精確地制造設備(bei)并(bing)充分地監督檢查，以保證和(he)(he)設計(ji)規范相符。同時要正確使用和(he)(he)操作(zuo)設備(bei)。
e. 設備壽命(ming)
為(wei)了(le)獲(huo)得投資帶(dai)來的(de)(de)(de)(de)利(li)潤，也為(wei)了(le)使生產連續地(di)進行，設(she)(she)(she)備(bei)構(gou)件及設(she)(she)(she)備(bei)本身應該具有(you)適(shi)當的(de)(de)(de)(de)壽命(ming)(ming)。構(gou)件的(de)(de)(de)(de)壽命(ming)(ming)取決于(yu)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)、結構(gou)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能和(he)(he)它(ta)們與使用(yong)環境之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)相互作用(yong)以及制造和(he)(he)檢查的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，還(huan)包括操作、維修等的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。為(wei)了(le)獲(huo)得滿(man)意的(de)(de)(de)(de)壽命(ming)(ming)，設(she)(she)(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)結構(gou)材料(liao)要(yao)(yao)承受住設(she)(she)(she)計(ji)(ji)應力、磨損、使用(yong)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)。在設(she)(she)(she)計(ji)(ji)階(jie)段，腐(fu)蝕(shi)問題同其(qi)他的(de)(de)(de)(de)操作條件和(he)(he)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)參(can)數(shu)如壓力、溫度(du)和(he)(he)速(su)度(du)一樣重要(yao)(yao)。為(wei)了(le)獲(huo)得最佳的(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命(ming)(ming)，不銹鋼選材要(yao)(yao)基于(yu)耐腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)觀點。要(yao)(yao)向材料(liao)供應商(shang)索取簡明而清晰的(de)(de)(de)(de)材料(liao)質量(liang)保證書面說(shuo)(shuo)明，確保供應的(de)(de)(de)(de)材料(liao)正(zheng)確。設(she)(she)(she)計(ji)(ji)說(shuo)(shuo)明書內(nei)要(yao)(yao)有(you)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)。
f. 構件壽命
以熱(re)交(jiao)換器(qi)為(wei)例，熱(re)交(jiao)換器(qi)的(de)殼體、管箱和(he)管板應該被設計至(zhi)少使用10年(nian)或(huo)是(shi)原有(you)管束的(de)壽命(ming)另(ling)加兩個更換管束的(de)周期(qi)。選(xuan)擇的(de)初始(shi)管子應該至(zhi)少使用兩個運(yun)轉周期(qi)或(huo)5年(nian)，除非個別特(te)殊(shu)環境的(de)熱(re)交(jiao)換器(qi)，可能是(shi)只有(you)較短(duan)的(de)預期(qi)壽命(ming)。可是(shi)，這(zhe)些(xie)規定不(bu)適用于核能熱(re)交(jiao)換器(qi)和(he)壓力容器(qi)。
由于不銹(xiu)鋼(gang)類型多(duo)(duo)(duo)，列入標準的(de)(de)(de)牌號多(duo)(duo)(duo)達一百多(duo)(duo)(duo)種(zhong)，同時還有大(da)量廣泛使用(yong)的(de)(de)(de)非標準牌號，每一種(zhong)不銹(xiu)鋼(gang)都(dou)有自己特定(ding)的(de)(de)(de)性能、功能和使用(yong)范圍。因此，正確、恰當(dang)地選擇合(he)適的(de)(de)(de)鋼(gang)種(zhong)難(nan)度(du)很大(da)。這是因為(wei)它(ta)涉(she)及的(de)(de)(de)材料學(xue)(xue)、腐蝕學(xue)(xue)以(yi)(yi)及工程學(xue)(xue)等(deng)多(duo)(duo)(duo)種(zhong)學(xue)(xue)科的(de)(de)(de)專門知識。除此以(yi)(yi)外，工程經驗(yan)是合(he)理選用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)不可(ke)缺少的(de)(de)(de)重要(yao)條(tiao)件(jian)。
通(tong)過合(he)理地選擇、正確(que)使(shi)(shi)用(yong)，使(shi)(shi)不銹鋼材(cai)料(liao)的特性(xing)和功能，在使(shi)(shi)用(yong)中得到充分體現(xian)和發揮，進而(er)延(yan)長不銹鋼零部件的使(shi)(shi)用(yong)壽命，
保證不(bu)銹鋼零部(bu)件、模具和機械設(she)備的高精(jing)度(du)。這正(zheng)是不(bu)銹鋼工(gong)作者應盡的職責。
三、性(xing)能選(xuan)材法
性能選用法包括使用性能和工藝性能。
1. 使用性能(neng)
人們一般慣于(yu)從(cong)各(ge)(ge)種材(cai)料手冊中查閱和比(bi)較各(ge)(ge)種材(cai)料的性能(neng)，然后選用(yong)。近年來，由(you)于(yu)計算機的普(pu)遍應用(yong)，已將這些性能(neng)匯編為數據庫，便于(yu)檢索和專家系統調用(yong)。
若有兩種主(zhu)要性能時，則可應用“坐標分類法”進行篩(shai)選。
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(le)確保使(shi)(shi)用性能和使(shi)(shi)用安全，選用時可以(yi)提高一級或幾級使(shi)(shi)用。已經使(shi)(shi)用10Cr17（17％Cr）型(xing)的地(di)(di)方可以(yi)使(shi)(shi)用Cr-Ni鋼18-8型(xing)，已經使(shi)(shi)用06Cr11Ti型(xing)的地(di)(di)方有(you)(you)時也可用10Cr17型(xing)。另外還許多在成(cheng)分(fen)方面(mian)的改型(xing)鋼種并沒(mei)有(you)(you)在上述表(biao)示出來。
2. 工(gong)藝(yi)性能
前面的有關章節(jie)已經介紹了不銹(xiu)鋼焊接性(xing)(xing)(xing)、切削(xue)性(xing)(xing)(xing)、熱加工性(xing)(xing)(xing)及深沖性(xing)(xing)(xing)等工藝性(xing)(xing)(xing)能，可參閱。
在使用(yong)性(xing)能滿(man)足要求后，工(gong)(gong)藝性(xing)能選(xuan)材(cai)時，關(guan)注點主要是加(jia)工(gong)(gong)性(xing)能和加(jia)工(gong)(gong)成(cheng)本。即在較低(di)的(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)成(cheng)本下完(wan)成(cheng)加(jia)工(gong)(gong)的(de)(de)可行性(xing)。當所選(xuan)材(cai)料的(de)(de)使用(yong)性(xing)能，能滿(man)足要求，但不(bu)能加(jia)工(gong)(gong)或加(jia)工(gong)(gong)費用(yong)太高(gao)(gao)而不(bu)能承受時，可以選(xuan)用(yong)較高(gao)(gao)一級不(bu)銹鋼種。
3. 性能(neng)遞增選材(cai)法
不(bu)銹鋼的(de)類型和(he)鋼種(zhong)(zhong)繁多(duo)，性能各異(yi)，但也(ye)有略同的(de)。不(bu)銹鋼的(de)牌號繁多(duo)，多(duo)達數百種(zhong)(zhong)；雖說牌號有數百種(zhong)(zhong)，但總可以歸(gui)集為(wei)，
奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)、馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)、鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)、雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)和(he)沉(chen)淀硬化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)五大類(lei)。同類(lei)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)性(xing)能(neng)(neng)多(duo)有相似或相近之處，為(wei)了便于選擇不(bu)銹(xiu)鋼(gang)，可按使用性(xing)能(neng)(neng)及工藝性(xing)能(neng)(neng)，在(zai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)五大類(lei)型(xing)中選定一(yi)(yi)類(lei)，在(zai)選定的(de)(de)一(yi)(yi)類(lei)中再確定一(yi)(yi)個(ge)鋼(gang)種，這(zhe)樣范(fan)圍(wei)(wei)就(jiu)大大縮小(xiao)了許多(duo)。隨著性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)遞(di)增，范(fan)圍(wei)(wei)逐步遞(di)減，要選擇的(de)(de)鋼(gang)種就(jiu)會出(chu)現(xian)。
四、成本(ben)選材法
成本選材(cai)法的(de)成本，包括有材(cai)料(liao)成本和(he)生產（制造）成本。如果加工制作工藝(yi)相(xiang)差無幾，只是(shi)消(xiao)耗材(cai)料(liao)存在有差別，也就是(shi)說，可根據確定的(de)不同參量選用材(cai)料(liao)。否則就需要(yao)綜(zong)合考(kao)慮材(cai)料(liao)成本和(he)制造工藝(yi)費(fei)用來選用材(cai)料(liao)。
1. 材料(liao)成本法
若(ruo)制造(zao)工藝(yi)的(de)(de)費用(yong)(yong)沒有差(cha)異(yi)，則使用(yong)(yong)材料的(de)(de)用(yong)(yong)戶對(dui)不(bu)需(xu)要熱處(chu)理的(de)(de)鋼(gang)種，采(cai)用(yong)(yong)不(bu)同的(de)(de)經(jing)濟參數來比較和選(xuan)用(yong)(yong)：等強度(du)的(de)(de)相(xiang)對(dui)重(zhong)(zhong)量(liang)；等剛(gang)度(du)的(de)(de)相(xiang)對(dui)重(zhong)(zhong)量(liang)；等強度(du)的(de)(de)相(xiang)對(dui)成本；等剛(gang)度(du)的(de)(de)相(xiang)對(dui)成本。
設計(ji)時若使用屈服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)，則選用屈服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)。載(zai)荷(he)相(xiang)同時，變形量愈(yu)大，剛度(du)(du)愈(yu)小。很容(rong)易看出(chu)，變形及所(suo)需要的屈服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)因負荷(he)方式而不同，并與結構部件的幾何形狀(zhuang)有關。
從上(shang)面(mian)的(de)分析(xi)，可以得(de)到如下幾點看法。
①. 用(yong)低合金高強(qiang)(qiang)度(du)鋼代替碳鋼，屈服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)度(du)提高了，只在等(deng)強(qiang)(qiang)度(du)的判據下，可以節(jie)約(yue)鋼材，節(jie)約(yue)的程(cheng)度(du)與屈服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)度(du)的比值也因載荷方式而不(bu)同，不(bu)能因為屈服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)度(du)提高30％就認(ren)為能節(jie)約(yue)鋼材30％。若使用(yong)等(deng)剛度(du)判據，并不(bu)能節(jie)約(yue)鋼材。
②. 使用(yong)強度(du)高(gao)的鋼種(zhong)，若(ruo)采(cai)(cai)用(yong)等(deng)(deng)剛度(du)判據，肯(ken)定會增加成本(ben)；若(ruo)采(cai)(cai)用(yong)等(deng)(deng)強度(du)判據，是(shi)否有經濟效益，取決于屈服強度(du)的比值及鋼材價(jia)格的比值。
③. 對于交(jiao)通(tong)運(yun)輸(shu)，例如(ru)，車輛、船舶等(deng)用鋼，為了減少運(yun)輸(shu)費用，增加運(yun)輸(shu)量，應該考慮采用等(deng)強度相(xiang)對重量和等(deng)剛(gang)(gang)度相(xiang)對重量。對于固定(ding)結構，例如(ru)，橋梁、房屋等(deng)，則應使(shi)用等(deng)強度相(xiang)對成(cheng)本(ben)和等(deng)剛(gang)(gang)度相(xiang)對成(cheng)本(ben)。至于改(gai)用鋼種所引起的經濟(ji)效益(yi)的分(fen)配，則隨經濟(ji)體制(zhi)的不(bu)同（例如(ru)，計劃經濟(ji)、商品經濟(ji)等(deng)），而(er)有不(bu)同方法。
④. 上面的(de)分析只考慮材料(liao)(liao)的(de)屈服強度和變形，在(zai)下面，將(jiang)結合材料(liao)(liao)工藝綜合地分析成本。若有(you)低溫韌性(xing)(xing)、大氣腐(fu)蝕、可焊(han)性(xing)(xing)、耐(nai)磨性(xing)(xing)等問題，則應參考性(xing)(xing)能選材的(de)方法，將(jiang)這些因(yin)素作為約(yue)束條件，或(huo)采用(yong)多目標(biao)的(de)選材法。
2. 生產(chan)成本法
從原材(cai)料(liao)制成部件全(quan)過程的(de)(de)成本分析，提(ti)供選(xuan)材(cai)的(de)(de)另一種方法。
以前的廚具、炊具大部(bu)分采用(yong)有色(se)金屬如(ru)鋁、銅或搪瓷(ci)等，而(er)現(xian)在已基本被不銹鋼取代，不銹鋼不僅使用(yong)壽命(ming)長，而(er)且(qie)美觀、價(jia)格低廉、無污染，生產廢(fei)品易于回收再(zai)利用(yong)。
下面(mian)(mian)提供(gong)幾(ji)個(ge)為了降低成本，應(ying)該考慮下述(shu)幾(ji)方面(mian)(mian)的(de)問題(ti)。
①. 如果在某些高(gao)溫(wen)度環境中，當需要(yao)(yao)使用或(huo)計(ji)劃(hua)使用昂貴(gui)的高(gao)鎳合金的時候，可考慮能否用12Cr16Ni35（330）不銹鋼來代替以滿足要(yao)(yao)求。
②. 可否用20Cr25Ni20（310）或16Cr23Ni13（309）來(lai)代(dai)替12Cr16Ni35（330），相(xiang)比之下，這些鋼的高溫強度較(jiao)低，但是對多種用途(tu)具(ju)有良好的性(xing)能。
③. 假(jia)如需要(yao)(yao)使(shi)用或計劃使(shi)用022Cr19Ni10（304L）不(bu)銹(xiu)鋼，則要(yao)(yao)認真(zhen)考慮是(shi)否真(zhen)的(de)需要(yao)(yao)這(zhe)種(zhong)低(di)碳品種(zhong)。在022Cr19Ni10（304L）不(bu)銹(xiu)鋼焊接(jie)熱影(ying)響區(qu)，能(neng)夠保持充分的(de)非常有效的(de)抗腐蝕性(xing)，但是(shi)有時卻將其用于與熱影(ying)響區(qu)腐蝕危險無關緊要(yao)(yao)的(de)地方，造成(cheng)不(bu)必要(yao)(yao)的(de)浪費。
④. 在(zai)(zai)選用成(cheng)形(xing)用不銹鋼(gang)時，可否用12Cr17Ni7（301）代替06Cr19Ni10（304），由于在(zai)(zai)絕大(da)(da)(da)多數(shu)情況下，略微降低鉻(ge)和鎳的含(han)量并不會大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)降低抗腐蝕性，所以(yi)唯一真正的決定因(yin)素是成(cheng)形(xing)性能。
⑤. 如果用12Cr17Mn6Ni5N（201）不(bu)銹(xiu)鋼(gang)代(dai)替 12Cr17Ni7（301）不(bu)銹(xiu)鋼(gang)可(ke)以大(da)大(da)降低成(cheng)本(ben)的(de)(de)話，雖然(ran)在200系列中用錳代(dai)替鎳，但其抗腐蝕性能(neng)卻能(neng)滿足多種用途。當(dang)然(ran)應考慮可(ke)成(cheng)形性和外觀(guan)特點方面的(de)(de)差(cha)異。
⑥. 400系(xi)(xi)列中的(de)某(mou)種(zhong)合(he)金可以(yi)用來代(dai)替(ti)Cr-Ni（300系(xi)(xi)列）或Cr-Mn-Ni（200系(xi)(xi)列）中的(de)某(mou)些鋼種(zhong)，10Cr17（430）在(zai)許多用途中可以(yi)滿足對其抗腐蝕性能的(de)要求，但應考慮加工過(guo)程中遇到的(de)各(ge)種(zhong)困(kun)難。
⑦. 可以用(yong)06Cr11Ti（409）或其他11％Cr合(he)(he)金(jin)代替(ti)17％Cr合(he)(he)金(jin)，這就會使抗腐(fu)蝕性能大幅度(du)下降，但是(shi)能否(fou)滿足使用(yong)要求才是(shi)關鍵。目(mu)前有幾種(zhong)06Crl1Ti（409）的(de)改進型(xing)，它們具有不(bu)同的(de)耐腐(fu)蝕性能、表面質量和(he)可加工性。
⑧. 可(ke)以(yi)用(yong)(yong)某(mou)種(zhong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)代替其他金屬或非金屬材料，通(tong)常，這種(zhong)改變可(ke)以(yi)用(yong)(yong)較低的成本(ben)實現較好的使用(yong)(yong)性(xing)能。但(dan)是，當考(kao)慮(lv)總(zong)成本(ben)而不(bu)是只考(kao)慮(lv)原材料價(jia)格(ge)時，使用(yong)(yong)較高等級的不(bu)銹(xiu)鋼(gang)通(tong)常會更為經濟(ji)。
五、多(duo)目標(biao)選(xuan)材法(fa)
實際上選材是個(ge)多目(mu)(mu)標(biao)的決(jue)策問題，這些(xie)目(mu)(mu)標(biao)有成(cheng)(cheng)本(ben)和(he)(he)性能兩類(lei)。成(cheng)(cheng)本(ben)可(ke)分為變(bian)動(dong)成(cheng)(cheng)本(ben)和(he)(he)固定成(cheng)(cheng)本(ben)兩大項。
前(qian)面將(jiang)性能定義為(wei)：“材(cai)料的(de)性能是一種參量(liang)，用于表征材(cai)料在給定外界(jie)條件下的(de)行為(wei)”。
考(kao)慮到材料(liao)的(de)(de)應(ying)用，可(ke)將性(xing)能分為(wei)使用性(xing)能及工藝性(xing)能。應(ying)該指出，上述定(ding)義中的(de)(de)外界條(tiao)(tiao)件除了(le)自然條(tiao)(tiao)件外，還應(ying)包括社會(hui)條(tiao)(tiao)件，特別是人類的(de)(de)喜(xi)愛和社會(hui)的(de)(de)選擇。
前(qian)面所討論的性能(neng)選(xuan)材法(fa)和成本(ben)(ben)選(xuan)材法(fa)，是將多(duo)目(mu)標簡化為單目(mu)標，即性能(neng)或成本(ben)(ben)，為的是將選(xuan)材問(wen)題簡單化，實際上，性能(neng)本(ben)(ben)身也有多(duo)目(mu)標。
如果將(jiang)價值工程用于(yu)材(cai)(cai)料(liao)的選(xuan)(xuan)用，那么選(xuan)(xuan)材(cai)(cai)即可(ke)簡化(hua)為(wei)(wei)：“選(xuan)(xuan)擇能(neng)滿足(zu)部(bu)件(jian)對(dui)材(cai)(cai)料(liao)的最(zui)(zui)低要求，而(er)成本(ben)又(you)是最(zui)(zui)低的材(cai)(cai)料(liao)”。這樣即可(ke)將(jiang)性(xing)能(neng)與成本(ben)的要求并稱(cheng)為(wei)(wei)特性(xing)。
對于特性、要(yao)求(qiu)、性能等的確定(ding)是較(jiao)為困難的，因為這(zhe)需要(yao)依據科學(xue)知識和實際經驗進行判斷。例如，當對不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)和塑(su)料有比較(jiao)深入的了解后(hou)，在(zai)選(xuan)擇(ze)洗衣機外殼材料時，就一(yi)定(ding)會選(xuan)用(yong)塑(su)料而(er)不(bu)(bu)(bu)選(xuan)用(yong)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)。因為塑(su)料的特性就足可(ke)以(yi)滿足洗衣機外殼的要(yao)求(qiu)，其性能可(ke)以(yi)超過不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)而(er)成本卻(que)遠(yuan)遠(yuan)低于不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)。
