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)力學性能(neng)主要是(shi)(shi)指(zhi)強度(du)(du)(du)(du)、硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)、韌性、塑(su)性、疲(pi)勞(lao)和彈(dan)性等(deng)幾大部分(fen)。常用的(de)強度(du)(du)(du)(du)指(zhi)標(biao)(biao)(biao)是(shi)(shi)指(zhi)抗(kang)拉強度(du)(du)(du)(du)、屈服強度(du)(du)(du)(du)、抗(kang)彎強度(du)(du)(du)(du)、抗(kang)壓強度(du)(du)(du)(du)和抗(kang)扭(niu)強度(du)(du)(du)(du)等(deng)內容；塑(su)性指(zhi)標(biao)(biao)(biao)是(shi)(shi)指(zhi)斷(duan)(duan)面收縮率(lv)和斷(duan)(duan)后伸長率(lv)；韌性指(zhi)標(biao)(biao)(biao)是(shi)(shi)指(zhi)沖擊吸收功，過去曾用沖擊韌度(du)(du)(du)(du)；常用的(de)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)指(zhi)標(biao)(biao)(biao)有洛氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)、布氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)和維氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)；疲(pi)勞(lao)是(shi)(shi)指(zhi)疲(pi)勞(lao)強度(du)(du)(du)(du)；彈(dan)性主要是(shi)(shi)指(zhi)彈(dan)性模(mo)量。
本書涉及到的(de)不銹(xiu)鋼的(de)力(li)學(xue)性能指(zhi)標有：抗拉強(qiang)度(du)、屈服(fu)點、屈服(fu)強(qiang)度(du)、斷后(hou)伸(shen)長率、斷面收(shou)縮(suo)率、抗彎(wan)強(qiang)度(du)、沖擊(ji)吸收(shou)功和(he)沖擊(ji)韌度(du)、布氏硬(ying)度(du)、洛(luo)氏硬(ying)度(du)和(he)維氏硬(ying)度(du)。
一、強度(du)
強度(du)是指在外力作用(yong)下抵抗塑性變(bian)形(xing)和斷裂的(de)能力。常用(yong)的(de)強度(du)指標有(you)抗拉強度(du)、屈服強度(du)和規(gui)定(ding)非比例延(yan)伸強度(du)。
1. 規定非比例延伸強度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(qu)服強度
當(dang)金屬材料(liao)呈現屈(qu)服(fu)(fu)現象(xiang)時，即(ji)在(zai)試驗期間達到(dao)塑性(xing)變形(xing)而力不增加的應(ying)力點，分為上屈(qu)服(fu)(fu)強(qiang)度(du)和下屈(qu)服(fu)(fu)強(qiang)度(du)，過去曾叫“屈(qu)服(fu)(fu)點”。
a. 上屈服(fu)強度是指試樣(yang)發生屈服(fu)時(shi)，應力首次下降前的最高值。符號為(wei)ReH單位為(wei)MPa。
b. 下(xia)屈服強度是指屈服期(qi)間不計初(chu)始瞬時效應的最(zui)低應力。符號為RcL，單位(wei)為MPa。
3. 抗拉強度
拉伸試(shi)驗時，最大(da)力(Fm)除以試(shi)樣原(yuan)始橫(heng)截面(mian)積(S0)四為材(cai)料的最大(da)應力，等(deng)同原(yuan)σb。符號為Rm，單(dan)位為MPa。
二、塑性(xing)
材料斷(duan)裂前發生不可(ke)迸永(yong)久變(bian)形(xing)的能(neng)力叫(jiao)塑性。常用的塑性指標有斷(duan)后伸長率和斷(duan)面收縮(suo)率。
（1）斷后伸長率 試樣拉斷后，斷后標距(ju)(ju)的殘留伸長（Lu-L0）與(yu)原始(shi)標距(ju)(ju)（L0）之比稱為(wei)斷后伸長率。符號(hao)為(wei)A，即
三、硬度(du)
硬度實際上是(shi)指一(yi)個(ge)小的(de)金(jin)屬表面或(huo)很小的(de)體(ti)積內(nei)抵抗彈性(xing)(xing)(xing)變形、塑(su)性(xing)(xing)(xing)變形或(huo)抵抗破裂的(de)一(yi)種抗力。它是(shi)材料(liao)的(de)彈性(xing)(xing)(xing)、強度、塑(su)性(xing)(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)(xing)等一(yi)系列不同力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)組成的(de)綜合性(xing)(xing)(xing)能(neng)指標(biao)，是(shi)選擇材料(liao)的(de)重(zhong)要依據。
由于(yu)硬(ying)度(du)試驗設備簡單，操作(zuo)方便、迅速，又可(ke)直(zhi)接(jie)在(zai)零(ling)件上進行試驗基(ji)本不(bu)破(po)壞工(gong)件，因(yin)此在(zai)生產和科(ke)研上應用得很廣(guang)。目前，在(zai)生產中應用最廣(guang)泛(fan)的(de)硬(ying)度(du)是布氏硬(ying)度(du)、洛氏硬(ying)度(du)和維氏硬(ying)度(du)。
1. 布氏硬度
布(bu)氏硬度的試(shi)驗(yan)原理是對一定直徑（mm）的硬質(zhi)合(he)金(jin)球施加試(shi)驗(yan)力(li)壓入(ru)試(shi)樣表面(mian)，經規定保持(chi)時間（s）后(hou)，卸除試(shi)驗(yan)力(li)，測定試(shi)樣表面(mian)壓痕的直徑（mm），即求得布(bu)氏硬度值（HBW）。
布氏硬(ying)度(du)(du)值的表(biao)(biao)示(shi)：布氏硬(ying)度(du)(du)符(fu)號用HBW表(biao)(biao)示(shi)。符(fu)號HBW前面數值為硬(ying)度(du)(du)值，符(fu)號后面是按如下順序表(biao)(biao)示(shi)試(shi)驗(yan)條件的指標：
a. 硬質合金球直徑（mm）。
b. 試驗力大小的數值［（k）N］。
c. 與規(gui)定時間不同(tong)的試驗力保持時間（s）。
例1：255HBW5／750 表示用(yong)直徑5mm的硬(ying)(ying)質合金球在7.355kN試驗力下保持(chi)10～15s測定的布氏硬(ying)(ying)度值為255（較短的保持(chi)時(shi)間可不列出）。
例2：606HBW1／30／20表(biao)示(shi)用直(zhi)徑1mm的(de)硬質合金球在294.2N試驗力下保持20s，測(ce)定的(de)布(bu)氏硬度值(zhi)為606。
鑒于有的(de)鋼(gang)鐵材料(liao)在技術標準中給(gei)出(chu)的(de)要(yao)求(qiu)值是壓痕(hen)直(zhi)徑，為便于進(jin)行換算，現列出(chu)平面硬度值計算簡(jian)表(biao)，見表(biao)2-3。
布(bu)氏硬(ying)(ying)度試驗方(fang)法摘自GB／T 231.1-2009《金屬材料 布(bu)氏硬(ying)(ying)度試驗 第(di)1部分：試驗方(fang)法》。
2. 洛氏硬度
洛氏(shi)硬(ying)度試(shi)驗(yan)法(fa)摘自GB／T 230.1-2009《金屬材料 洛氏(shi)硬(ying)度試(shi)驗(yan) 第1部分：試(shi)驗(yan)方法(fa)（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標尺）》。
洛氏硬度試(shi)驗(yan)法(fa)是目前工廠中應用最廣(guang)泛的試(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)之一(yi)。
洛氏(shi)(shi)硬度(du)試驗原理及洛氏(shi)(shi)硬度(du)表(biao)(biao)(biao)示(shi)：將壓頭（金(jin)剛石圓錐(zhui)、鋼(gang)球或(huo)硬質合金(jin)球）分兩個步驟壓入試樣(yang)表(biao)(biao)(biao)面，經規(gui)定保持時間(jian)后，卸(xie)除主試驗力，測量被(bei)測試金(jin)屬(shu)表(biao)(biao)(biao)面在主試驗力下殘留的(de)壓痕深(shen)度(du)以此來計算試件的(de)硬度(du)值，即(ji)
洛氏硬度試驗時，其(qi)硬度值(zhi)(zhi)可從(cong)硬度計的(de)(de)指示器上直接讀出(chu)，而無需測量壓痕(hen)深度，硬度值(zhi)(zhi)只(zhi)表(biao)示高低故而沒有(you)單位。本書常用的(de)(de)洛氏硬度值(zhi)(zhi)為HRC、HRB。現把工廠常用的(de)(de)三種硬度標(biao)尺(chi)及試驗范圍列于表(biao)2-4。
測(ce)出硬(ying)度(du)值(zhi)后，應標(biao)明硬(ying)度(du)值(zhi)符號(hao)（用球(qiu)(qiu)測(ce)量應表明壓頭代號(hao)，鋼球(qiu)(qiu)為(wei)S，硬(ying)質(zhi)合金球(qiu)(qiu)為(wei)W）。
例如，59HRC表示用C標(biao)尺測得洛(luo)氏硬(ying)度值為59；60HRBW表示用硬(ying)質合金(jin)球壓頭在B標(biao)尺上測得的(de)洛(luo)氏硬(ying)度值為60。
洛(luo)氏硬(ying)度試驗法(fa)的優(you)點是操作(zuo)簡便、迅速(su)，壓(ya)痕(hen)較小，故(gu)可在工件表面或較薄的金屬上進行試驗，并適(shi)(shi)于(yu)大量生產中的成品檢查，適(shi)(shi)于(yu)各種(zhong)軟(ruan)硬(ying)材(cai)料(liao)。
3. 維氏硬度
維氏(shi)硬度(du)試(shi)驗摘自GB/T 4340.1-2009《金屬材(cai)料 維氏(shi)硬度(du)試(shi)驗 第1部分(fen)：試(shi)驗方法》。
其試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)原理是將頂部兩(liang)相對面具有(you)規定角(jiao)度的正(zheng)四棱錐(zhui)體金剛石壓頭，用(yong)(yong)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)力(li)壓入試(shi)(shi)(shi)樣表面，保持規定時(shi)間后，卸除(chu)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)力(li)，并通過測量試(shi)(shi)(shi)樣表面壓痕(hen)對角(jiao)線長度來確定試(shi)(shi)(shi)件硬(ying)度。所得硬(ying)度值用(yong)(yong)符號HV表示。
HV可根據(ju)壓痕對(dui)角線平均長度d值查表求出(chu)，也(ye)可用公式HV=0.1891F/d2計算求出(chu)。
例如(ru)，640HV30表示在試(shi)(shi)(shi)驗(yan)力294.2N下保(bao)持10～15s，測(ce)(ce)得(de)的(de)(de)維氏(shi)硬度(du)值(zhi)為(wei)(wei)640（HV后面數值(zhi)為(wei)(wei)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)力值(zhi)，試(shi)(shi)(shi)驗(yan)力保(bao)持時間10～15s不標注）；640HV30/20 表示在試(shi)(shi)(shi)驗(yan)力為(wei)(wei)294.2N下保(bao)持20s，測(ce)(ce)得(de)的(de)(de)維氏(shi)硬度(du)值(zhi)為(wei)(wei)640。
四、沖擊吸收功(gong)
機械(xie)零件在服役(yi)過程中不僅受到靜載(zai)荷(he)與變動載(zai)荷(he)的(de)(de)作(zuo)用，還受到沖擊(ji)載(zai)荷(he)的(de)(de)作(zuo)用因此在設(she)計(ji)零件和工具時(shi)，必須考慮所(suo)選用材(cai)料(liao)的(de)(de)沖擊(ji)吸收收功。
GB/T 229-2007《金屬材料 夏(xia)比擺(bai)錘(chui)沖(chong)(chong)擊(ji)試(shi)驗方法(fa)》規定(ding)，用(yong)一定(ding)尺(chi)寸和形狀不同的(de)夏(xia)比標準試(shi)樣，在擺(bai)錘(chui)式一次沖(chong)(chong)擊(ji)試(shi)驗機上進(jin)行沖(chong)(chong)擊(ji)試(shi)驗，以沖(chong)(chong)擊(ji)試(shi)樣時所(suo)消耗的(de)沖(chong)(chong)擊(ji)吸(xi)收功來測定(ding)鋼鐵(tie)材料的(de)沖(chong)(chong)擊(ji)吸(xi)收功。符號為(wei)Ak，單位為(wei)J。
在(zai)原標準中用試樣(yang)斷口處截面(mian)積SN去(qu)除(chu)Ak即得到沖擊韌度，用αk表示，單位為J／c㎡。
對一般鋼材(cai)(cai)來說，所(suo)測(ce)沖擊(ji)吸收功Ak越大，材(cai)(cai)料(liao)的(de)韌性越好(hao)。本書在一些鋼號力學性能上都標(biao)有其Ak值(zhi)，可供(gong)選材(cai)(cai)時參考。
本書上面介紹了鋼(gang)的(de)力學性能，在選擇不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)材料時(shi)很(hen)重要，因(yin)為不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)工(gong)件在使用時(shi)要承(cheng)受(shou)載荷，不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)容器(qi)要承(cheng)受(shou)一定壓(ya)力，圖(tu)2-1中給(gei)出了13種(zhong)基本不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)耐蝕性和強度的(de)相互(hu)關(guan)系，供(gong)選材時(shi)參考。
