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(xing)能主要是指(zhi)強(qiang)度(du)(du)、硬度(du)(du)、韌性(xing)、塑性(xing)、疲勞和(he)彈(dan)性(xing)等幾大部分。常用(yong)的強(qiang)度(du)(du)指(zhi)標是指(zhi)抗拉強(qiang)度(du)(du)、屈服強(qiang)度(du)(du)、抗彎強(qiang)度(du)(du)、抗壓強(qiang)度(du)(du)和(he)抗扭強(qiang)度(du)(du)等內容；塑性(xing)指(zhi)標是指(zhi)斷(duan)面收縮率(lv)和(he)斷(duan)后(hou)伸長率(lv)；韌性(xing)指(zhi)標是指(zhi)沖擊吸(xi)收功，過(guo)去(qu)曾用(yong)沖擊韌度(du)(du)；常用(yong)的硬度(du)(du)指(zhi)標有洛氏硬度(du)(du)、布氏硬度(du)(du)和(he)維氏硬度(du)(du)；疲勞是指(zhi)疲勞強(qiang)度(du)(du)；彈(dan)性(xing)主要是指(zhi)彈(dan)性(xing)模(mo)量。
本書涉及到(dao)的不銹鋼(gang)的力學(xue)性(xing)能(neng)指(zhi)標有：抗拉強度(du)(du)(du)、屈(qu)服(fu)點、屈(qu)服(fu)強度(du)(du)(du)、斷后伸(shen)長率(lv)、斷面(mian)收(shou)(shou)縮率(lv)、抗彎強度(du)(du)(du)、沖擊吸收(shou)(shou)功和沖擊韌度(du)(du)(du)、布氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)、洛氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)和維氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)。
一、強度
強(qiang)度(du)是指(zhi)在(zai)外力作用下抵抗塑性變形和斷裂(lie)的(de)能力。常用的(de)強(qiang)度(du)指(zhi)標有抗拉(la)強(qiang)度(du)、屈服強(qiang)度(du)和規定非比例延伸(shen)強(qiang)度(du)。
1. 規定非比例(li)延(yan)伸強(qiang)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. 屈服強度
當(dang)金屬(shu)材料(liao)呈現屈(qu)服(fu)現象時，即在試(shi)驗期(qi)間達到(dao)塑性變形而(er)力不增加的應力點，分為上(shang)屈(qu)服(fu)強度和下屈(qu)服(fu)強度，過去曾叫“屈(qu)服(fu)點”。
a. 上(shang)屈(qu)服強度是指試樣發生屈(qu)服時，應力(li)首次下降前(qian)的最高(gao)值。符號為(wei)ReH單位(wei)為(wei)MPa。
b. 下屈服(fu)強(qiang)度是指屈服(fu)期間不(bu)計初始瞬時(shi)效應的最低應力。符號為RcL，單(dan)位為MPa。
3. 抗拉強度
拉伸試驗時，最大(da)力(li)(Fm)除以試樣原始橫截(jie)面積(ji)(S0)四(si)為材料的最大(da)應力(li)，等同原σb。符號為Rm，單位為MPa。
二、塑性(xing)
材料斷(duan)裂前發(fa)生不可迸永久變形(xing)的能力(li)叫塑(su)性。常用的塑(su)性指標有斷(duan)后伸長率和(he)斷(duan)面收縮率。
（1）斷后伸長(chang)率 試樣拉(la)斷后，斷后標距的殘留伸長(chang)（Lu-L0）與原始標距（L0）之比稱為斷后伸長(chang)率。符號為A，即
三、硬度(du)
硬度實際上(shang)是(shi)(shi)指一個小(xiao)的(de)(de)金(jin)屬(shu)表面或(huo)很小(xiao)的(de)(de)體積內抵抗彈(dan)性(xing)變(bian)形、塑(su)性(xing)變(bian)形或(huo)抵抗破裂的(de)(de)一種抗力。它是(shi)(shi)材料的(de)(de)彈(dan)性(xing)、強度、塑(su)性(xing)、韌性(xing)等一系列不同力學性(xing)能組(zu)成的(de)(de)綜(zong)合性(xing)能指標，是(shi)(shi)選擇(ze)材料的(de)(de)重要依據。
由于硬度(du)(du)試(shi)驗設備簡(jian)單(dan)，操(cao)作方便、迅速，又可直接在零件上進行試(shi)驗基本不破壞工(gong)件，因此在生(sheng)產(chan)和科研上應用得很(hen)廣。目前，在生(sheng)產(chan)中應用最廣泛的(de)硬度(du)(du)是布氏硬度(du)(du)、洛氏硬度(du)(du)和維氏硬度(du)(du)。
1. 布氏硬度
布氏硬度的(de)試(shi)(shi)驗(yan)原理是對一定(ding)直(zhi)徑（mm）的(de)硬質合(he)金球施加(jia)試(shi)(shi)驗(yan)力壓入試(shi)(shi)樣表(biao)面(mian)(mian)，經規定(ding)保持時間（s）后(hou)，卸除(chu)試(shi)(shi)驗(yan)力，測定(ding)試(shi)(shi)樣表(biao)面(mian)(mian)壓痕的(de)直(zhi)徑（mm），即求得布氏硬度值（HBW）。
布氏(shi)硬度(du)值的表示：布氏(shi)硬度(du)符號用HBW表示。符號HBW前面(mian)數值為硬度(du)值，符號后面(mian)是按如(ru)下順序表示試驗條件的指標：
a. 硬質合金(jin)球直(zhi)徑(jing)（mm）。
b. 試驗力(li)大(da)小的數值［（k）N］。
c. 與規定時(shi)間不同的試驗力保持(chi)時(shi)間（s）。
例1：255HBW5／750 表示(shi)用(yong)直徑(jing)5mm的(de)硬質合(he)金球在7.355kN試驗力(li)下保(bao)持(chi)10～15s測(ce)定(ding)的(de)布氏硬度值為255（較短的(de)保(bao)持(chi)時間(jian)可不列出(chu)）。
例2：606HBW1／30／20表示用直徑(jing)1mm的硬(ying)質合金(jin)球(qiu)在294.2N試(shi)驗(yan)力下保持20s，測定的布氏硬(ying)度(du)值為(wei)606。
鑒于(yu)有的鋼(gang)鐵(tie)材(cai)料在技(ji)術(shu)標準中給(gei)出的要求值是(shi)壓痕直徑，為便于(yu)進行換算，現列出平(ping)面硬度值計(ji)算簡表(biao)，見表(biao)2-3。
布(bu)氏(shi)硬(ying)度(du)試(shi)(shi)驗方(fang)法摘(zhai)自(zi)GB／T 231.1-2009《金(jin)屬材料 布(bu)氏(shi)硬(ying)度(du)試(shi)(shi)驗 第1部(bu)分：試(shi)(shi)驗方(fang)法》。
2. 洛氏硬度
洛氏硬度(du)試(shi)驗(yan)(yan)法摘自(zi)GB／T 230.1-2009《金屬材(cai)料(liao) 洛氏硬度(du)試(shi)驗(yan)(yan) 第1部分：試(shi)驗(yan)(yan)方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標尺）》。
洛(luo)氏硬(ying)度(du)試驗法是目前工廠中應用(yong)最廣泛的試驗方法之一。
洛氏硬度試驗原(yuan)理及(ji)洛氏硬度表示：將壓頭（金(jin)剛石(shi)圓錐、鋼球或硬質(zhi)合金(jin)球）分兩個步驟壓入試樣(yang)表面，經規(gui)定保持(chi)時間后，卸除(chu)主(zhu)試驗力，測量被測試金(jin)屬表面在(zai)主(zhu)試驗力下殘留的(de)壓痕深(shen)度以此來計算試件的(de)硬度值，即
洛(luo)氏(shi)硬(ying)度試驗時，其硬(ying)度值(zhi)可從硬(ying)度計的指示器上直接讀出(chu)，而無需測量(liang)壓痕深度，硬(ying)度值(zhi)只表(biao)示高低故而沒(mei)有單(dan)位。本書常用(yong)(yong)的洛(luo)氏(shi)硬(ying)度值(zhi)為HRC、HRB。現把工(gong)廠常用(yong)(yong)的三(san)種硬(ying)度標尺(chi)及(ji)試驗范圍列于表(biao)2-4。
測出硬度值后，應(ying)標明硬度值符號（用球(qiu)(qiu)測量(liang)應(ying)表(biao)明壓頭代(dai)號，鋼球(qiu)(qiu)為(wei)S，硬質(zhi)合金球(qiu)(qiu)為(wei)W）。
例如，59HRC表示(shi)用(yong)C標尺(chi)測得(de)洛(luo)(luo)氏硬度(du)(du)值為59；60HRBW表示(shi)用(yong)硬質合金球(qiu)壓頭(tou)在B標尺(chi)上(shang)測得(de)的(de)洛(luo)(luo)氏硬度(du)(du)值為60。
洛氏(shi)硬度(du)試(shi)驗法的優點是(shi)操(cao)作簡便、迅速，壓痕較小，故可在工件表面或較薄的金屬上進行試(shi)驗，并適(shi)于(yu)大(da)量(liang)生(sheng)產中的成品檢查(cha)，適(shi)于(yu)各種軟硬材料。
3. 維(wei)氏硬度
維(wei)氏硬度試(shi)驗(yan)摘(zhai)自GB/T 4340.1-2009《金屬材料 維(wei)氏硬度試(shi)驗(yan) 第1部分：試(shi)驗(yan)方(fang)法》。
其試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)原理是將頂部兩相對面具有(you)規定角度的正(zheng)四棱錐體金剛石壓頭，用試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)力(li)壓入試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)表面，保持規定時間后，卸除試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)力(li)，并通過測量試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)表面壓痕對角線長度來確(que)定試(shi)(shi)(shi)(shi)件硬度。所得(de)硬度值用符(fu)號HV表示(shi)。
HV可根據(ju)壓痕對角(jiao)線平均長度d值查表求出(chu)(chu)，也(ye)可用公式(shi)HV=0.1891F/d2計算(suan)求出(chu)(chu)。
例(li)如(ru)，640HV30表示在試驗(yan)(yan)力(li)(li)(li)294.2N下保(bao)持10～15s，測(ce)得(de)的維(wei)氏硬(ying)度值為(wei)640（HV后面數值為(wei)試驗(yan)(yan)力(li)(li)(li)值，試驗(yan)(yan)力(li)(li)(li)保(bao)持時間(jian)10～15s不(bu)標注）；640HV30/20 表示在試驗(yan)(yan)力(li)(li)(li)為(wei)294.2N下保(bao)持20s，測(ce)得(de)的維(wei)氏硬(ying)度值為(wei)640。
四、沖擊吸收功
機(ji)械零件在服(fu)役過程中不僅受到靜載(zai)荷(he)與變動載(zai)荷(he)的作(zuo)用，還受到沖(chong)擊載(zai)荷(he)的作(zuo)用因此在設計零件和(he)工具時，必須(xu)考慮所(suo)選(xuan)用材(cai)料的沖(chong)擊吸收收功。
GB/T 229-2007《金屬材(cai)料 夏比擺(bai)錘沖擊(ji)(ji)(ji)試(shi)驗方法》規定(ding)，用一定(ding)尺寸和形狀不同的夏比標準試(shi)樣，在擺(bai)錘式一次(ci)沖擊(ji)(ji)(ji)試(shi)驗機上進行沖擊(ji)(ji)(ji)試(shi)驗，以沖擊(ji)(ji)(ji)試(shi)樣時(shi)所消耗(hao)的沖擊(ji)(ji)(ji)吸收(shou)功(gong)來測定(ding)鋼鐵材(cai)料的沖擊(ji)(ji)(ji)吸收(shou)功(gong)。符(fu)號為Ak，單(dan)位為J。
在原標準(zhun)中用(yong)試樣斷口處截面(mian)積SN去(qu)除Ak即得到沖擊韌度，用(yong)αk表示，單位為J／c㎡。
對一(yi)般(ban)鋼材(cai)(cai)來說，所(suo)測沖擊吸收(shou)功Ak越(yue)大，材(cai)(cai)料的韌(ren)性(xing)越(yue)好。本書在一(yi)些鋼號力學(xue)性(xing)能(neng)上(shang)都標有(you)其Ak值，可(ke)供選(xuan)材(cai)(cai)時參考。
本(ben)書上面介(jie)紹了鋼的(de)力學性(xing)能，在選(xuan)擇不(bu)銹(xiu)鋼材料時(shi)(shi)很(hen)重(zhong)要(yao)(yao)，因為(wei)不(bu)銹(xiu)鋼工件在使用(yong)時(shi)(shi)要(yao)(yao)承(cheng)受載(zai)荷，不(bu)銹(xiu)鋼容器要(yao)(yao)承(cheng)受一定壓力，圖2-1中給出了13種基本(ben)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)耐蝕性(xing)和(he)強(qiang)度的(de)相互關系(xi)，供選(xuan)材時(shi)(shi)參考(kao)。
