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。
不銹鋼的力學性能主(zhu)要(yao)是(shi)指(zhi)(zhi)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)、硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)、韌(ren)性、塑性、疲(pi)勞(lao)和(he)彈(dan)性等幾(ji)大部分。常用(yong)(yong)的強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)是(shi)指(zhi)(zhi)抗拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)、屈服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)、抗彎強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)、抗壓強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)和(he)抗扭強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)等內(nei)容；塑性指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)是(shi)指(zhi)(zhi)斷面收縮(suo)率(lv)和(he)斷后伸長率(lv)；韌(ren)性指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)是(shi)指(zhi)(zhi)沖擊吸收功，過(guo)去曾用(yong)(yong)沖擊韌(ren)度(du)(du)(du)(du)；常用(yong)(yong)的硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)有洛(luo)氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)、布氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)和(he)維氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)；疲(pi)勞(lao)是(shi)指(zhi)(zhi)疲(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)；彈(dan)性主(zhu)要(yao)是(shi)指(zhi)(zhi)彈(dan)性模量。
本書涉及到的不銹鋼的力學性能指標有(you)：抗(kang)拉強(qiang)度(du)、屈服點、屈服強(qiang)度(du)、斷后伸長率(lv)(lv)、斷面收(shou)縮率(lv)(lv)、抗(kang)彎強(qiang)度(du)、沖擊吸收(shou)功和沖擊韌(ren)度(du)、布氏硬度(du)、洛(luo)氏硬度(du)和維氏硬度(du)。
一、強度
強(qiang)度(du)(du)是指在外力作用(yong)下抵抗(kang)塑性(xing)變形和(he)斷(duan)裂的能力。常(chang)用(yong)的強(qiang)度(du)(du)指標有抗(kang)拉強(qiang)度(du)(du)、屈服強(qiang)度(du)(du)和(he)規定非比例延伸強(qiang)度(du)(du)。
1. 規(gui)定非(fei)比例(li)延伸強度Rp（舊標準(zhun)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. 屈服強度
當金(jin)屬材料呈現屈(qu)服現象(xiang)時(shi)，即在試(shi)驗(yan)期間達到塑性變形而力不增(zeng)加的(de)應力點，分(fen)為上屈(qu)服強度(du)和下屈(qu)服強度(du)，過去曾叫(jiao)“屈(qu)服點”。
a. 上屈服(fu)強度是指試樣發生屈服(fu)時(shi)，應力(li)首次(ci)下(xia)降前的最高值。符(fu)號為ReH單(dan)位為MPa。
b. 下屈(qu)服強度是指(zhi)屈(qu)服期間不計初始瞬時效應(ying)的最(zui)低應(ying)力。符號為(wei)RcL，單位為(wei)MPa。
3. 抗拉強度
拉(la)伸試驗時，最大力(li)(Fm)除(chu)以試樣原始橫截面積(S0)四為材料的最大應力(li)，等同原σb。符號為Rm，單位為MPa。
二、塑(su)性(xing)
材料斷裂前發(fa)生不可迸永久(jiu)變形的(de)(de)能(neng)力叫塑性(xing)。常(chang)用的(de)(de)塑性(xing)指標有(you)斷后伸長率和斷面收縮率。
（1）斷后(hou)伸長率(lv) 試(shi)樣拉(la)斷后(hou)，斷后(hou)標距的殘(can)留伸長（Lu-L0）與(yu)原始標距（L0）之比稱為斷后(hou)伸長率(lv)。符號為A，即
三、硬度
硬度(du)實(shi)際上是指(zhi)(zhi)一個小的(de)(de)金屬表面或很小的(de)(de)體(ti)積內抵(di)抗彈性(xing)(xing)(xing)(xing)變(bian)形、塑性(xing)(xing)(xing)(xing)變(bian)形或抵(di)抗破裂的(de)(de)一種抗力。它是材料的(de)(de)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)、強度(du)、塑性(xing)(xing)(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)(xing)(xing)等(deng)一系列不同力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能組成的(de)(de)綜合性(xing)(xing)(xing)(xing)能指(zhi)(zhi)標，是選(xuan)擇材料的(de)(de)重要依(yi)據。
由(you)于硬(ying)度(du)(du)試(shi)驗設備簡單，操(cao)作方便、迅速(su)，又可直接在(zai)(zai)零件上(shang)進行試(shi)驗基本不(bu)破壞工件，因此(ci)在(zai)(zai)生產和(he)科研(yan)上(shang)應用(yong)得很廣。目前，在(zai)(zai)生產中應用(yong)最廣泛的硬(ying)度(du)(du)是布氏(shi)硬(ying)度(du)(du)、洛氏(shi)硬(ying)度(du)(du)和(he)維氏(shi)硬(ying)度(du)(du)。
1. 布(bu)氏(shi)硬度(du)
布(bu)氏硬度(du)的(de)(de)試(shi)驗(yan)原理是(shi)對一定(ding)直徑（mm）的(de)(de)硬質(zhi)合金球施加試(shi)驗(yan)力壓(ya)入(ru)試(shi)樣(yang)表(biao)面，經規定(ding)保持時間（s）后，卸除試(shi)驗(yan)力，測定(ding)試(shi)樣(yang)表(biao)面壓(ya)痕的(de)(de)直徑（mm），即求得布(bu)氏硬度(du)值(zhi)（HBW）。
布(bu)氏(shi)硬度(du)(du)值的表(biao)示(shi)：布(bu)氏(shi)硬度(du)(du)符(fu)號用HBW表(biao)示(shi)。符(fu)號HBW前面數值為硬度(du)(du)值，符(fu)號后面是按如下(xia)順序表(biao)示(shi)試驗條件的指(zhi)標(biao)：
a. 硬質合(he)金球直徑（mm）。
b. 試驗力大(da)小的數值［（k）N］。
c. 與規定(ding)時間不同的試驗力保持時間（s）。
例1：255HBW5／750 表(biao)示(shi)用直徑5mm的(de)硬(ying)質合金(jin)球在7.355kN試驗(yan)力下保持10～15s測定的(de)布氏硬(ying)度(du)值為255（較(jiao)短的(de)保持時(shi)間可(ke)不列(lie)出）。
例2：606HBW1／30／20表示用直徑(jing)1mm的硬(ying)質(zhi)合金球在294.2N試驗力下保(bao)持20s，測(ce)定的布氏(shi)硬(ying)度值為606。
鑒于(yu)有的鋼鐵(tie)材料在技(ji)術標準(zhun)中給(gei)出的要求(qiu)值是壓痕直(zhi)徑，為(wei)便(bian)于(yu)進行換算，現列出平面硬度值計算簡表，見表2-3。
布(bu)氏硬(ying)度(du)試(shi)驗方法摘自GB／T 231.1-2009《金屬材料 布(bu)氏硬(ying)度(du)試(shi)驗 第1部分：試(shi)驗方法》。
2. 洛氏硬度(du)
洛氏硬度試驗(yan)(yan)法摘自GB／T 230.1-2009《金屬(shu)材料 洛氏硬度試驗(yan)(yan) 第1部分：試驗(yan)(yan)方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標(biao)尺(chi)）》。
洛氏硬(ying)度試驗法是目前工廠中應用最(zui)廣泛(fan)的試驗方法之一。
洛(luo)氏硬(ying)度(du)(du)試驗(yan)原理及洛(luo)氏硬(ying)度(du)(du)表示：將壓(ya)頭（金剛(gang)石圓錐(zhui)、鋼(gang)球(qiu)或硬(ying)質(zhi)合金球(qiu)）分兩(liang)個步驟壓(ya)入試樣表面，經規(gui)定(ding)保持時(shi)間后，卸除主(zhu)試驗(yan)力，測量被(bei)測試金屬表面在主(zhu)試驗(yan)力下殘留(liu)的壓(ya)痕深度(du)(du)以此(ci)來(lai)計(ji)算(suan)試件的硬(ying)度(du)(du)值，即
洛氏(shi)硬度(du)(du)試驗時，其硬度(du)(du)值(zhi)可(ke)從(cong)硬度(du)(du)計的(de)(de)指示器上直接(jie)讀(du)出，而無需測量壓痕深度(du)(du)，硬度(du)(du)值(zhi)只(zhi)表示高低故而沒(mei)有(you)單(dan)位。本書常(chang)用的(de)(de)洛氏(shi)硬度(du)(du)值(zhi)為HRC、HRB。現把(ba)工(gong)廠(chang)常(chang)用的(de)(de)三(san)種(zhong)硬度(du)(du)標尺(chi)及試驗范圍(wei)列于表2-4。
測出硬度(du)值(zhi)后，應標明硬度(du)值(zhi)符號(hao)（用球測量應表明壓頭(tou)代(dai)號(hao)，鋼(gang)球為S，硬質合金球為W）。
例(li)如(ru)，59HRC表(biao)示用C標尺(chi)測得洛氏(shi)硬(ying)度值為59；60HRBW表(biao)示用硬(ying)質合金球壓頭在B標尺(chi)上測得的洛氏(shi)硬(ying)度值為60。
洛氏(shi)硬(ying)度(du)試(shi)(shi)驗法的優點是操(cao)作簡便、迅速(su)，壓痕較小(xiao)，故(gu)可(ke)在工件表面或較薄的金(jin)屬上進(jin)行試(shi)(shi)驗，并適(shi)于(yu)大量(liang)生產中(zhong)的成品檢(jian)查，適(shi)于(yu)各種軟硬(ying)材料。
3. 維氏(shi)硬度
維氏(shi)硬度試驗摘自GB/T 4340.1-2009《金屬材料(liao) 維氏(shi)硬度試驗 第(di)1部分：試驗方(fang)法》。
其試(shi)(shi)(shi)驗原理(li)是將頂部兩相對(dui)面(mian)具有(you)規定(ding)(ding)角度(du)(du)(du)的正四棱錐體金剛(gang)石壓頭，用(yong)試(shi)(shi)(shi)驗力壓入試(shi)(shi)(shi)樣表面(mian)，保持規定(ding)(ding)時(shi)間后，卸除(chu)試(shi)(shi)(shi)驗力，并通過(guo)測量(liang)試(shi)(shi)(shi)樣表面(mian)壓痕對(dui)角線(xian)長(chang)度(du)(du)(du)來確定(ding)(ding)試(shi)(shi)(shi)件(jian)硬(ying)度(du)(du)(du)。所得硬(ying)度(du)(du)(du)值用(yong)符號HV表示。
HV可根(gen)據壓痕對角線平均長度d值查(cha)表(biao)求出，也可用公式HV=0.1891F/d2計算求出。
例如，640HV30表示在試(shi)(shi)驗(yan)力294.2N下(xia)保(bao)(bao)持10～15s，測得的維氏硬度值(zhi)為(wei)640（HV后面數(shu)值(zhi)為(wei)試(shi)(shi)驗(yan)力值(zhi)，試(shi)(shi)驗(yan)力保(bao)(bao)持時間10～15s不標注(zhu)）；640HV30/20 表示在試(shi)(shi)驗(yan)力為(wei)294.2N下(xia)保(bao)(bao)持20s，測得的維氏硬度值(zhi)為(wei)640。
四、沖擊吸收功
機械零件(jian)在(zai)服役過程中(zhong)不僅受到靜(jing)載(zai)荷與變動載(zai)荷的作用(yong)(yong)，還(huan)受到沖(chong)擊(ji)(ji)載(zai)荷的作用(yong)(yong)因此在(zai)設計(ji)零件(jian)和工具(ju)時，必(bi)須考慮所(suo)選用(yong)(yong)材料的沖(chong)擊(ji)(ji)吸收收功。
GB/T 229-2007《金(jin)屬材(cai)料 夏比擺錘沖擊(ji)(ji)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)方法》規定，用一定尺寸和形狀不同(tong)的(de)夏比標準試(shi)(shi)(shi)樣，在(zai)擺錘式一次沖擊(ji)(ji)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)機上進行沖擊(ji)(ji)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)，以(yi)沖擊(ji)(ji)試(shi)(shi)(shi)樣時所(suo)消耗的(de)沖擊(ji)(ji)吸(xi)收功(gong)來測定鋼鐵材(cai)料的(de)沖擊(ji)(ji)吸(xi)收功(gong)。符(fu)號為(wei)Ak，單位為(wei)J。
在原(yuan)標準中用試樣斷口處截面積SN去除Ak即得(de)到沖擊韌度，用αk表(biao)示，單(dan)位(wei)為J／c㎡。
對(dui)一(yi)般鋼材(cai)來說，所(suo)測沖擊吸(xi)收功Ak越(yue)大，材(cai)料的韌性(xing)越(yue)好。本(ben)書在一(yi)些鋼號力學性(xing)能上都標有其Ak值，可供選材(cai)時參考。
本(ben)書上(shang)面介(jie)紹了(le)鋼(gang)(gang)的力(li)學性(xing)能，在選擇不銹(xiu)鋼(gang)(gang)材料(liao)時(shi)很重要，因為不銹(xiu)鋼(gang)(gang)工件在使用時(shi)要承受載(zai)荷，不銹(xiu)鋼(gang)(gang)容(rong)器要承受一定壓(ya)力(li)，圖2-1中給出(chu)了(le)13種基本(ben)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的耐(nai)蝕性(xing)和(he)強度的相互(hu)關(guan)系，供選材時(shi)參考。
