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(de)(de)力(li)學性(xing)能主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)(zhi)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)、硬度(du)(du)(du)、韌性(xing)、塑性(xing)、疲勞(lao)和彈性(xing)等幾大部分。常(chang)用(yong)的(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)指(zhi)(zhi)(zhi)標(biao)是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)(zhi)抗拉強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)、屈(qu)服強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)、抗彎(wan)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)、抗壓強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)和抗扭強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)等內(nei)容；塑性(xing)指(zhi)(zhi)(zhi)標(biao)是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)(zhi)斷面收縮率(lv)和斷后伸長率(lv)；韌性(xing)指(zhi)(zhi)(zhi)標(biao)是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)(zhi)沖(chong)擊(ji)吸(xi)收功(gong)，過去曾(ceng)用(yong)沖(chong)擊(ji)韌度(du)(du)(du)；常(chang)用(yong)的(de)(de)硬度(du)(du)(du)指(zhi)(zhi)(zhi)標(biao)有(you)洛氏(shi)硬度(du)(du)(du)、布氏(shi)硬度(du)(du)(du)和維氏(shi)硬度(du)(du)(du)；疲勞(lao)是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)(zhi)疲勞(lao)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)；彈性(xing)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)(zhi)彈性(xing)模量。
本書涉及到的(de)不銹鋼的(de)力(li)學性能指標有：抗拉強度(du)(du)、屈(qu)服點、屈(qu)服強度(du)(du)、斷后(hou)伸長率、斷面收縮率、抗彎強度(du)(du)、沖擊吸收功和沖擊韌(ren)度(du)(du)、布氏(shi)硬度(du)(du)、洛氏(shi)硬度(du)(du)和維(wei)氏(shi)硬度(du)(du)。
一、強度
強(qiang)度(du)(du)(du)是指在外力作用(yong)下抵抗塑(su)性變(bian)形和斷裂的能力。常(chang)用(yong)的強(qiang)度(du)(du)(du)指標有抗拉強(qiang)度(du)(du)(du)、屈(qu)服強(qiang)度(du)(du)(du)和規定非(fei)比例延(yan)伸強(qiang)度(du)(du)(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. 屈服強(qiang)度(du)
當金(jin)屬材料呈現屈服現象時，即(ji)在試驗期(qi)間達到塑性變形而力不增加的應(ying)力點，分為上屈服強度和下屈服強度，過(guo)去曾叫“屈服點”。
a. 上屈服強度是指試樣發(fa)生屈服時，應力(li)首(shou)次下(xia)降前(qian)的最高值。符(fu)號為ReH單(dan)位(wei)為MPa。
b. 下屈服(fu)強度(du)是指屈服(fu)期間不計(ji)初始瞬時效應的最低(di)應力。符號為(wei)RcL，單位為(wei)MPa。
3. 抗(kang)拉強度
拉伸試驗時，最大力(li)(Fm)除(chu)以試樣(yang)原始橫截面積(S0)四為材料的(de)最大應力(li)，等同原σb。符號為Rm，單位為MPa。
二(er)、塑(su)性
材料斷(duan)裂(lie)前發生不(bu)可迸(beng)永久變形(xing)的(de)能力叫塑(su)性(xing)。常用的(de)塑(su)性(xing)指標有斷(duan)后伸長率和(he)斷(duan)面收(shou)縮率。
（1）斷后(hou)伸長率(lv) 試樣拉斷后(hou)，斷后(hou)標距(ju)的殘留伸長（Lu-L0）與原始(shi)標距(ju)（L0）之比(bi)稱為斷后(hou)伸長率(lv)。符號為A，即(ji)
三(san)、硬度(du)
硬度(du)(du)實際上(shang)是(shi)指(zhi)一(yi)個小的(de)金屬表面或(huo)很小的(de)體積內抵(di)(di)抗(kang)彈(dan)性(xing)(xing)變形、塑性(xing)(xing)變形或(huo)抵(di)(di)抗(kang)破裂的(de)一(yi)種抗(kang)力。它是(shi)材料的(de)彈(dan)性(xing)(xing)、強度(du)(du)、塑性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)等一(yi)系(xi)列不(bu)同力學(xue)性(xing)(xing)能組成的(de)綜(zong)合性(xing)(xing)能指(zhi)標，是(shi)選擇材料的(de)重要依據。
由于硬(ying)度(du)試驗設備簡(jian)單，操作方便、迅(xun)速，又(you)可(ke)直接在(zai)(zai)零(ling)件上(shang)進(jin)行(xing)試驗基本不破壞(huai)工件，因(yin)此在(zai)(zai)生產(chan)和科研上(shang)應用(yong)得(de)很廣。目前，在(zai)(zai)生產(chan)中應用(yong)最廣泛(fan)的(de)硬(ying)度(du)是布氏(shi)硬(ying)度(du)、洛(luo)氏(shi)硬(ying)度(du)和維(wei)氏(shi)硬(ying)度(du)。
1. 布氏硬(ying)度(du)
布氏硬度的(de)試(shi)驗(yan)(yan)原理(li)是對(dui)一定(ding)直(zhi)徑（mm）的(de)硬質合(he)金球施(shi)加試(shi)驗(yan)(yan)力壓入試(shi)樣表面，經規(gui)定(ding)保持時(shi)間（s）后，卸除試(shi)驗(yan)(yan)力，測(ce)定(ding)試(shi)樣表面壓痕的(de)直(zhi)徑（mm），即求得(de)布氏硬度值（HBW）。
布氏(shi)硬(ying)度(du)(du)值(zhi)的表(biao)示：布氏(shi)硬(ying)度(du)(du)符號(hao)用HBW表(biao)示。符號(hao)HBW前面數值(zhi)為硬(ying)度(du)(du)值(zhi)，符號(hao)后面是按(an)如下順序表(biao)示試(shi)驗條(tiao)件的指標：
a. 硬(ying)質合金(jin)球直徑（mm）。
b. 試驗力大(da)小的數值［（k）N］。
c. 與規定(ding)時(shi)間(jian)(jian)不同的試驗力保持時(shi)間(jian)(jian)（s）。
例1：255HBW5／750 表示(shi)用直(zhi)徑5mm的硬質合金(jin)球在7.355kN試驗力下保(bao)持10～15s測定的布氏(shi)硬度值(zhi)為(wei)255（較短(duan)的保(bao)持時間可不列(lie)出(chu)）。
例2：606HBW1／30／20表示用直(zhi)徑1mm的(de)硬(ying)質合(he)金球(qiu)在294.2N試(shi)驗力下保持20s，測定的(de)布氏硬(ying)度(du)值(zhi)為606。
鑒于(yu)有的鋼鐵(tie)材料在技術標(biao)準中給出(chu)的要求(qiu)值(zhi)是壓痕直徑，為(wei)便于(yu)進行換算(suan)(suan)，現列出(chu)平面硬度值(zhi)計算(suan)(suan)簡表，見(jian)表2-3。
布(bu)氏硬(ying)度試(shi)(shi)驗方(fang)法(fa)摘自GB／T 231.1-2009《金(jin)屬材料 布(bu)氏硬(ying)度試(shi)(shi)驗 第1部分：試(shi)(shi)驗方(fang)法(fa)》。
2. 洛氏硬度
洛氏硬度(du)試驗(yan)法(fa)摘自(zi)GB／T 230.1-2009《金(jin)屬材料(liao) 洛氏硬度(du)試驗(yan) 第1部分：試驗(yan)方法(fa)（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標(biao)尺）》。
洛氏硬度試驗(yan)法是目(mu)前工廠中應(ying)用最廣泛的試驗(yan)方法之一。
洛(luo)氏硬(ying)度(du)(du)試(shi)驗原理及洛(luo)氏硬(ying)度(du)(du)表示：將壓(ya)頭（金剛石圓錐、鋼球(qiu)或硬(ying)質合金球(qiu)）分兩個步驟壓(ya)入試(shi)樣(yang)表面(mian)，經規定(ding)保持(chi)時間后(hou)，卸(xie)除主(zhu)試(shi)驗力(li)，測量被測試(shi)金屬表面(mian)在主(zhu)試(shi)驗力(li)下(xia)殘留的壓(ya)痕深度(du)(du)以此來計(ji)算(suan)試(shi)件的硬(ying)度(du)(du)值，即
洛氏硬(ying)度(du)(du)試驗(yan)時，其硬(ying)度(du)(du)值可從硬(ying)度(du)(du)計的指示器上(shang)直接讀(du)出，而(er)無需測量壓痕(hen)深度(du)(du)，硬(ying)度(du)(du)值只表(biao)示高低故而(er)沒有單位。本書(shu)常用的洛氏硬(ying)度(du)(du)值為HRC、HRB。現把工廠常用的三(san)種硬(ying)度(du)(du)標尺及試驗(yan)范圍列于表(biao)2-4。
測(ce)出硬度值后，應標明(ming)硬度值符號(hao)（用球測(ce)量(liang)應表明(ming)壓(ya)頭代號(hao)，鋼球為S，硬質合金球為W）。
例如，59HRC表(biao)示用(yong)C標尺測得洛氏(shi)硬(ying)度值為59；60HRBW表(biao)示用(yong)硬(ying)質合金球壓頭在B標尺上測得的洛氏(shi)硬(ying)度值為60。
洛氏硬度(du)試驗法的優點(dian)是操作(zuo)簡便、迅(xun)速，壓痕較小，故可在工件表面或(huo)較薄的金屬上進(jin)行試驗，并(bing)適(shi)于(yu)大量生產中的成品檢查，適(shi)于(yu)各種軟硬材料(liao)。
3. 維氏硬度
維氏(shi)硬度試驗(yan)摘自(zi)GB/T 4340.1-2009《金屬材料 維氏(shi)硬度試驗(yan) 第1部分(fen)：試驗(yan)方(fang)法》。
其(qi)試(shi)(shi)驗原(yuan)理是將(jiang)頂部兩相對面具有規(gui)(gui)定(ding)角(jiao)度的正四棱錐體(ti)金(jin)剛石壓(ya)頭，用(yong)試(shi)(shi)驗力壓(ya)入試(shi)(shi)樣表(biao)面，保持(chi)規(gui)(gui)定(ding)時(shi)間后，卸除試(shi)(shi)驗力，并通過測量(liang)試(shi)(shi)樣表(biao)面壓(ya)痕對角(jiao)線長度來確定(ding)試(shi)(shi)件硬度。所得硬度值用(yong)符(fu)號HV表(biao)示。
HV可根據壓痕對角線平(ping)均長度d值(zhi)查表求(qiu)出，也可用(yong)公式HV=0.1891F/d2計(ji)算求(qiu)出。
例如(ru)，640HV30表示(shi)在試驗(yan)(yan)(yan)力294.2N下保持10～15s，測得的維(wei)氏硬度(du)值為(wei)640（HV后面數值為(wei)試驗(yan)(yan)(yan)力值，試驗(yan)(yan)(yan)力保持時間(jian)10～15s不標注(zhu)）；640HV30/20 表示(shi)在試驗(yan)(yan)(yan)力為(wei)294.2N下保持20s，測得的維(wei)氏硬度(du)值為(wei)640。
四、沖擊吸收功
機械(xie)零件(jian)在(zai)(zai)服役過程中(zhong)不僅受(shou)到靜(jing)載荷與變動載荷的作用(yong)，還受(shou)到沖擊(ji)(ji)載荷的作用(yong)因此在(zai)(zai)設計零件(jian)和工(gong)具時，必須考慮所選用(yong)材料(liao)的沖擊(ji)(ji)吸收收功。
GB/T 229-2007《金屬材(cai)料 夏(xia)(xia)比擺錘(chui)沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)試(shi)驗方法》規定，用一(yi)定尺寸和形狀不同的(de)夏(xia)(xia)比標準試(shi)樣(yang)，在擺錘(chui)式一(yi)次沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)試(shi)驗機(ji)上進行沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)試(shi)驗，以(yi)沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)試(shi)樣(yang)時所消(xiao)耗的(de)沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)吸收功來測定鋼鐵材(cai)料的(de)沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)吸收功。符號為Ak，單位為J。
在原標準中用試樣斷口處(chu)截面積SN去除Ak即得到沖擊韌度，用αk表示，單位(wei)為(wei)J／c㎡。
對一般鋼材(cai)來說，所(suo)測沖擊吸收功Ak越(yue)(yue)大，材(cai)料的韌性越(yue)(yue)好。本(ben)書在一些(xie)鋼號(hao)力(li)學性能上都(dou)標有其Ak值，可供選材(cai)時(shi)參(can)考。
本(ben)書(shu)上面介紹了(le)鋼(gang)的力學(xue)性能，在選擇不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)材料(liao)時(shi)(shi)很(hen)重要(yao)，因為不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)工件在使用時(shi)(shi)要(yao)承受載荷(he)，不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)容器要(yao)承受一定壓力，圖(tu)2-1中給出(chu)了(le)13種(zhong)基本(ben)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的耐(nai)蝕性和強度的相(xiang)互關系(xi)，供選材時(shi)(shi)參考。
