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(bu)銹鋼的(de)(de)力學性能(neng)主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)(shi)(shi)(shi)指(zhi)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)、硬(ying)度(du)(du)(du)(du)、韌(ren)性、塑(su)性、疲(pi)勞和(he)(he)彈(dan)(dan)性等幾(ji)大部分。常用(yong)的(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)指(zhi)標是(shi)(shi)(shi)(shi)指(zhi)抗拉強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)、屈(qu)服強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)、抗彎強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)、抗壓強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)和(he)(he)抗扭(niu)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)等內容；塑(su)性指(zhi)標是(shi)(shi)(shi)(shi)指(zhi)斷(duan)面收縮(suo)率(lv)和(he)(he)斷(duan)后伸長率(lv)；韌(ren)性指(zhi)標是(shi)(shi)(shi)(shi)指(zhi)沖擊(ji)吸收功，過去曾用(yong)沖擊(ji)韌(ren)度(du)(du)(du)(du)；常用(yong)的(de)(de)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)指(zhi)標有洛氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)、布氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)和(he)(he)維氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)；疲(pi)勞是(shi)(shi)(shi)(shi)指(zhi)疲(pi)勞強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)；彈(dan)(dan)性主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)(shi)(shi)(shi)指(zhi)彈(dan)(dan)性模量。
本(ben)書(shu)涉(she)及(ji)到的不銹鋼的力學性能指標有：抗(kang)拉強度(du)、屈(qu)服(fu)點、屈(qu)服(fu)強度(du)、斷后伸(shen)長率、斷面(mian)收縮率、抗(kang)彎強度(du)、沖擊吸收功和(he)沖擊韌(ren)度(du)、布氏硬(ying)度(du)、洛氏硬(ying)度(du)和(he)維氏硬(ying)度(du)。
一、強度
強(qiang)度是(shi)指在(zai)外力作用(yong)下抵(di)抗塑(su)性變形和斷裂(lie)的(de)(de)能(neng)力。常(chang)用(yong)的(de)(de)強(qiang)度指標(biao)有抗拉強(qiang)度、屈服強(qiang)度和規定非比例延伸強(qiang)度。
1. 規定非比例延伸(shen)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(xian)屈(qu)服(fu)現(xian)象時，即在(zai)試驗(yan)期間(jian)達到(dao)塑性變形而力不(bu)增加的應力點(dian)，分為上屈(qu)服(fu)強(qiang)(qiang)度和下屈(qu)服(fu)強(qiang)(qiang)度，過(guo)去(qu)曾(ceng)叫“屈(qu)服(fu)點(dian)”。
a. 上屈(qu)服(fu)強(qiang)度是(shi)指試樣發生(sheng)屈(qu)服(fu)時，應力首次下降(jiang)前的最高值(zhi)。符號為ReH單(dan)位為MPa。
b. 下(xia)屈服(fu)強度是指屈服(fu)期間不計初始瞬(shun)時(shi)效應(ying)的(de)最低應(ying)力。符號為RcL，單位(wei)為MPa。
3. 抗拉強度(du)
拉(la)伸(shen)試驗時(shi)，最(zui)大(da)力(li)(li)(Fm)除(chu)以試樣原始(shi)橫截面積(S0)四為材料的最(zui)大(da)應力(li)(li)，等同原σb。符號為Rm，單位為MPa。
二、塑性(xing)
材料斷裂(lie)前發生不可(ke)迸永久變形的能力叫塑性。常用的塑性指標(biao)有斷后伸長率(lv)和斷面收縮率(lv)。
（1）斷(duan)后(hou)(hou)伸長(chang)(chang)率(lv) 試(shi)樣拉(la)斷(duan)后(hou)(hou)，斷(duan)后(hou)(hou)標(biao)距的殘留(liu)伸長(chang)(chang)（Lu-L0）與原始標(biao)距（L0）之比(bi)稱(cheng)為斷(duan)后(hou)(hou)伸長(chang)(chang)率(lv)。符(fu)號為A，即
三、硬度
硬度實際上(shang)是指一個小的(de)金(jin)屬表面(mian)或(huo)(huo)很小的(de)體(ti)積內抵抗(kang)彈(dan)性變形、塑性變形或(huo)(huo)抵抗(kang)破裂的(de)一種抗(kang)力。它是材料的(de)彈(dan)性、強度、塑性、韌性等(deng)一系列不同(tong)力學性能組(zu)成(cheng)的(de)綜合性能指標，是選(xuan)擇(ze)材料的(de)重要依據(ju)。
由于硬(ying)度(du)(du)試驗(yan)設備簡單，操作方便、迅速，又可直接在(zai)(zai)零件上進行試驗(yan)基本不破壞工件，因此(ci)在(zai)(zai)生產和科(ke)研上應(ying)用得很廣(guang)。目前，在(zai)(zai)生產中應(ying)用最廣(guang)泛(fan)的(de)硬(ying)度(du)(du)是(shi)布氏硬(ying)度(du)(du)、洛氏硬(ying)度(du)(du)和維(wei)氏硬(ying)度(du)(du)。
1. 布氏硬度
布氏(shi)硬(ying)度的試驗原理(li)是對一(yi)定直徑(jing)（mm）的硬(ying)質合金球施加(jia)試驗力(li)壓入(ru)試樣(yang)表(biao)面，經規定保持時間（s）后，卸除(chu)試驗力(li)，測定試樣(yang)表(biao)面壓痕的直徑(jing)（mm），即求得布氏(shi)硬(ying)度值（HBW）。
布氏硬(ying)(ying)度(du)(du)值的表(biao)示(shi)(shi)：布氏硬(ying)(ying)度(du)(du)符號用HBW表(biao)示(shi)(shi)。符號HBW前面數值為硬(ying)(ying)度(du)(du)值，符號后面是(shi)按如下順(shun)序表(biao)示(shi)(shi)試驗條件的指(zhi)標：
a. 硬質合金球直(zhi)徑（mm）。
b. 試(shi)驗力大小的(de)數值［（k）N］。
c. 與規定時間(jian)不同(tong)的試驗(yan)力保持時間(jian)（s）。
例1：255HBW5／750 表示用(yong)直徑5mm的硬質合金球(qiu)在7.355kN試驗力下(xia)保(bao)持10～15s測定的布氏硬度值為255（較短的保(bao)持時間可不(bu)列出）。
例2：606HBW1／30／20表示(shi)用直徑1mm的(de)硬(ying)質合金球在294.2N試驗力下保持20s，測定的(de)布氏硬(ying)度(du)值為(wei)606。
鑒(jian)于有的鋼(gang)鐵材料在技術標(biao)準中(zhong)給出的要求值是壓痕直徑，為便(bian)于進行換算，現列出平面(mian)硬度值計算簡表(biao)，見表(biao)2-3。
布氏硬度(du)試驗(yan)方法(fa)摘自GB／T 231.1-2009《金屬材料 布氏硬度(du)試驗(yan) 第1部分：試驗(yan)方法(fa)》。
2. 洛氏(shi)硬度(du)
洛氏(shi)硬度試(shi)驗(yan)法(fa)摘自GB／T 230.1-2009《金屬材料 洛氏(shi)硬度試(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）》。
洛氏硬度試驗(yan)法(fa)是目前工廠中應用最廣泛的試驗(yan)方法(fa)之一。
洛氏硬度(du)試(shi)驗(yan)原(yuan)理及洛氏硬度(du)表示(shi)：將壓(ya)頭(tou)（金剛石圓錐、鋼球或硬質合金球）分(fen)兩個步驟壓(ya)入(ru)試(shi)樣表面，經(jing)規定保(bao)持時(shi)間后，卸除主試(shi)驗(yan)力(li)，測量被測試(shi)金屬(shu)表面在主試(shi)驗(yan)力(li)下(xia)殘(can)留的壓(ya)痕深度(du)以此(ci)來計算試(shi)件(jian)的硬度(du)值(zhi)，即
洛(luo)氏(shi)硬(ying)度試驗(yan)時(shi)，其(qi)硬(ying)度值(zhi)可從硬(ying)度計的(de)指示(shi)器上直接讀出，而(er)無需測量(liang)壓(ya)痕深度，硬(ying)度值(zhi)只表(biao)(biao)示(shi)高(gao)低故而(er)沒(mei)有(you)單位。本書常用的(de)洛(luo)氏(shi)硬(ying)度值(zhi)為HRC、HRB。現把工廠常用的(de)三(san)種硬(ying)度標尺(chi)及試驗(yan)范圍(wei)列于表(biao)(biao)2-4。
測出硬度(du)值后，應(ying)(ying)標明(ming)硬度(du)值符號（用球測量(liang)應(ying)(ying)表明(ming)壓頭代號，鋼球為S，硬質合(he)金球為W）。
例如，59HRC表(biao)示用C標尺(chi)測(ce)得洛(luo)氏硬(ying)度值為(wei)59；60HRBW表(biao)示用硬(ying)質合(he)金(jin)球壓(ya)頭在B標尺(chi)上測(ce)得的洛(luo)氏硬(ying)度值為(wei)60。
洛氏硬(ying)度試(shi)驗法的優點是操作簡(jian)便(bian)、迅速，壓痕(hen)較小，故可在工件表面或較薄的金屬上(shang)進行(xing)試(shi)驗，并適于(yu)大(da)量生產(chan)中的成品(pin)檢查，適于(yu)各種軟硬(ying)材料。
3. 維氏硬度
維氏(shi)硬度(du)試(shi)驗(yan)摘自(zi)GB/T 4340.1-2009《金屬(shu)材(cai)料 維氏(shi)硬度(du)試(shi)驗(yan) 第(di)1部分：試(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)》。
其試驗(yan)原理是(shi)將頂(ding)部(bu)兩相對面(mian)具有規(gui)定角度的(de)正四棱錐體金(jin)剛石壓頭，用試驗(yan)力壓入試樣表(biao)(biao)面(mian)，保(bao)持規(gui)定時間后，卸除試驗(yan)力，并通(tong)過測(ce)量(liang)試樣表(biao)(biao)面(mian)壓痕對角線長(chang)度來確定試件硬度。所得硬度值用符號HV表(biao)(biao)示。
HV可根據壓(ya)痕對角線平均長度d值查表(biao)求出，也可用公式HV=0.1891F/d2計算求出。
例如(ru)，640HV30表示(shi)在試驗力(li)(li)(li)294.2N下(xia)保持10～15s，測得(de)的維(wei)氏(shi)硬(ying)度值(zhi)為640（HV后面(mian)數值(zhi)為試驗力(li)(li)(li)值(zhi)，試驗力(li)(li)(li)保持時間10～15s不標注）；640HV30/20 表示(shi)在試驗力(li)(li)(li)為294.2N下(xia)保持20s，測得(de)的維(wei)氏(shi)硬(ying)度值(zhi)為640。
四、沖擊吸收(shou)功
機械零(ling)件在服役過程中不僅受(shou)到靜(jing)載荷(he)與變動載荷(he)的作用，還受(shou)到沖擊(ji)(ji)載荷(he)的作用因此在設計零(ling)件和(he)工(gong)具時，必(bi)須(xu)考慮所(suo)選用材料的沖擊(ji)(ji)吸(xi)收收功(gong)。
GB/T 229-2007《金(jin)屬材料 夏(xia)(xia)比擺(bai)錘沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)試(shi)驗(yan)方法》規定，用(yong)一定尺寸(cun)和(he)形狀不同的(de)(de)夏(xia)(xia)比標準(zhun)試(shi)樣，在(zai)擺(bai)錘式一次沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)試(shi)驗(yan)機上進行(xing)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)試(shi)驗(yan)，以沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)試(shi)樣時所消耗的(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)吸(xi)收功來測定鋼鐵(tie)材料的(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)吸(xi)收功。符號為Ak，單位為J。
在原標(biao)準(zhun)中用試樣斷口處截面積(ji)SN去除Ak即得到沖擊韌度(du)，用αk表示，單位(wei)為(wei)J／c㎡。
對(dui)一般鋼材(cai)來說，所(suo)測沖擊吸收功Ak越大，材(cai)料(liao)的韌性(xing)越好。本書在一些鋼號力學性(xing)能上都標有(you)其Ak值，可供(gong)選材(cai)時參(can)考。
本(ben)書上面介(jie)紹了(le)鋼(gang)(gang)的力(li)學性能，在選擇不(bu)銹鋼(gang)(gang)材料時(shi)很重(zhong)要，因為不(bu)銹鋼(gang)(gang)工件在使(shi)用時(shi)要承(cheng)受(shou)載荷，不(bu)銹鋼(gang)(gang)容器(qi)要承(cheng)受(shou)一定壓力(li)，圖2-1中給出了(le)13種基本(ben)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的耐(nai)蝕性和強度的相互關系，供(gong)選材時(shi)參考。
