通常，將不銹鋼的使用條件、基本性能以及相關的使用經驗三者統籌權衡后，就能夠確定出可用的鋼種。在沒有實際使用經驗可借鑒的情況下，對初選材料進行模擬試驗或現場掛片試驗，根據這些試驗結果作出最終選擇，對某些特別重要的用途，需進行模擬體試驗方可作出選材結論。
首先要確定不銹(xiu)鋼的使用條件(jian)，包括溫(wen)度、介質成分、受力狀態(tai)、制作工藝、設計壽命(ming)、特殊(shu)要求。
隨后就是(shi)依據使(shi)用(yong)條件(jian)，了(le)解相(xiang)關不(bu)銹鋼的性(xing)能、收集(ji)相(xiang)關數據及(ji)資料(liao)，如室(shi)溫(wen)、高溫(wen)條件(jian)下使(shi)用(yong)的力學性(xing)能；腐蝕環境(jing)條件(jian)使(shi)用(yong)耐腐蝕性(xing)能以及(ji)其工藝性(xing)能、物理(li)性(xing)能、價格、供貨難(nan)易程度(du)等。
在(zai)了解和收(shou)集(ji)不(bu)到相(xiang)關(guan)數據的(de)(de)情況(kuang)下，可(ke)依據使用(yong)條(tiao)件(jian)(jian)進行必要的(de)(de)實(shi)際(ji)經驗(yan)、現場掛(gua)片試(shi)驗(yan)或實(shi)驗(yan)室模擬(ni)試(shi)驗(yan)。如果(guo)沒有條(tiao)件(jian)(jian)做上述試(shi)驗(yan)，也(ye)可(ke)采用(yong)相(xiang)似條(tiao)件(jian)(jian)的(de)(de)運(yun)行經驗(yan)、現場掛(gua)片結果(guo)、實(shi)驗(yan)室模擬(ni)實(shi)驗(yan)、模擬(ni)體運(yun)行結果(guo)作為選(xuan)材的(de)(de)依據。
在(zai)上(shang)述程序中(zhong)(zhong)，使用(yong)條件(jian)(jian)是(shi)決定選(xuan)用(yong)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)類(lei)別的(de)主導因(yin)素(su)。例(li)如(ru)(ru)(ru)，如(ru)(ru)(ru)果(guo)使用(yong)溫度(du)是(shi)在(zai)低溫條件(jian)(jian)下，就(jiu)不(bu)(bu)(bu)宜選(xuan)用(yong)鐵(tie)素(su)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)和(he)(he)雙相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)；如(ru)(ru)(ru)果(guo)在(zai)300～500℃長期(qi)運行(xing)，也不(bu)(bu)(bu)宜選(xuan)用(yong)雙相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)和(he)(he)常規的(de)中(zhong)(zhong)、高鉻鐵(tie)素(su)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。如(ru)(ru)(ru)果(guo)要求無磁，那就(jiu)只(zhi)能選(xuan)擇(ze)奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)；在(zai)要求高強度(du)，高硬(ying)(ying)度(du)的(de)設備部件(jian)(jian)中(zhong)(zhong)，馬氏(shi)體和(he)(he)沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)化不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)是(shi)唯一(yi)的(de)選(xuan)擇(ze)；在(zai)既(ji)要求具(ju)有(you)(you)高的(de)強度(du)又要求具(ju)有(you)(you)無磁性(xing)的(de)部件(jian)(jian)，就(jiu)只(zhi)能選(xuan)擇(ze)奧氏(shi)體型(xing)沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)化型(xing)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)或冷加工硬(ying)(ying)化的(de)奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。
在(zai)鋼(gang)的(de)類型確定之后，可根據(ju)設備或部(bu)件對各種性能(neng)的(de)要求，選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)相(xiang)適應的(de)不銹鋼(gang)牌號。通常都能(neng)選(xuan)(xuan)(xuan)到合適的(de)牌號，當(dang)無(wu)相(xiang)應牌號可選(xuan)(xuan)(xuan)擇(ze)時(shi)，只能(neng)在(zai)耐蝕(shi)合金中選(xuan)(xuan)(xuan)擇(ze)或者研究新(xin)的(de)不銹鋼(gang)牌號。
總的來說(shuo)，選用不銹鋼(gang)的方(fang)法有性(xing)能法、成本法和(he)多目標選材法等。
材料的選用(yong)包(bao)括材料的選擇和應(ying)用(yong)。
一(yi)、提出問題
1. 材料失效的主要方式為斷(duan)裂、腐蝕(shi)和磨損(sun)
為(wei)防(fang)(fang)止失(shi)效(xiao)事故的(de)(de)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)，就需(xu)要依據失(shi)效(xiao)原因，通過(guo)選用(yong)合適(shi)的(de)(de)材料(liao)，采用(yong)恰當的(de)(de)工(gong)藝，來防(fang)(fang)止材料(liao)失(shi)效(xiao)。這類(lei)失(shi)效(xiao)可(ke)能(neng)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)在使用(yong)過(guo)程(cheng)中，也可(ke)能(neng)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)在生(sheng)(sheng)產加工(gong)階段，這就會涉及材料(liao)的(de)(de)使用(yong)性(xing)能(neng)和(he)工(gong)藝性(xing)能(neng)。解(jie)決這類(lei)選材問題需(xu)要運(yun)用(yong)材料(liao)的(de)(de)應用(yong)和(he)失(shi)效(xiao)、材料(liao)的(de)(de)使用(yong)性(xing)能(neng)和(he)材料(liao)的(de)(de)工(gong)藝性(xing)能(neng)等方面的(de)(de)知(zhi)識。
2. 材(cai)料的選擇
當(dang)然是(shi)選擇成本最(zui)低(di)而又滿(man)足(zu)(zu)最(zui)低(di)使用性能(neng)的(de)(de)(de)材(cai)料，這是(shi)價值工程在材(cai)料問題上的(de)(de)(de)應用，也是(shi)個多目(mu)標(biao)的(de)(de)(de)決策問題。材(cai)料要(yao)選用成本低(di)廉的(de)(de)(de)，并能(neng)滿(man)足(zu)(zu)最(zui)低(di)使用性能(neng)要(yao)求材(cai)料的(de)(de)(de)，也就是(shi)性價比(bi)最(zui)高(gao)的(de)(de)(de)材(cai)料。
適應(ying)科(ke)技、社會和(he)市(shi)場的(de)(de)發展(zhan)，選(xuan)擇材料，這(zhe)是帶戰(zhan)略性的(de)(de)選(xuan)材問題(ti)。例如，最新科(ke)技成(cheng)果的(de)(de)應(ying)用(yong)；社會條件的(de)(de)限制，如資(zi)源(yuan)和(he)環(huan)保的(de)(de)限制；市(shi)場預(yu)測，消費者對(dui)產(chan)品式樣的(de)(de)喜(xi)好和(he)購買力影響(xiang)了產(chan)品的(de)(de)檔(dang)次，從而影響(xiang)了對(dui)材料的(de)(de)選(xuan)用(yong)，這(zhe)些(xie)問題(ti)有賴于對(dui)市(shi)場要求的(de)(de)判斷，涉及心理學(xue)、技術美(mei)學(xue)、預(yu)測學(xue)等方面知識。
不銹鋼(gang)的選(xuan)用(yong)(yong)不可避免地會遇(yu)到(dao)上述問題。綜上所述，不銹鋼(gang)的選(xuan)用(yong)(yong)是(shi)一種較為(wei)復雜的判(pan)斷問題，特(te)別(bie)是(shi)大宗不銹鋼(gang)的選(xuan)用(yong)(yong)，需要應(ying)用(yong)(yong)材(cai)料系(xi)統中決策方面技術，即在明(ming)確問題的基礎上，然后分析問題，最后提出選(xuan)用(yong)(yong)方案。
二、材料選(xuan)擇的步驟
不銹鋼(gang)材料選擇(ze)應遵循的順序是：使用條件評價→設計評價→材料選擇(ze)→材料成本評價→相關規范。
選(xuan)用(yong)(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)時(shi)，首先要(yao)明確使用(yong)(yong)環境對不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的要(yao)求，即(ji)耐(nai)腐蝕性、耐(nai)熱性及機(ji)械性能等；其次才是考(kao)查綜合成本(ben)。例如，包(bao)括原(yuan)材料(liao)成本(ben)、加工成本(ben)和廢品等。當較為便宜的不(bu)銹(xiu)鋼(gang)，具有上述所(suo)需(xu)的性能的，無疑選(xuan)用(yong)(yong)便宜的不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是最(zui)佳選(xuan)擇。如果用(yong)(yong)量非常大(da)時(shi)，專門為此設計一新(xin)鋼(gang)種，來滿足(zu)需(xu)要(yao)，那也(ye)值(zhi)得和合算(suan)的。
1. 材料使用條件的評價(jia)
材料選擇的(de)(de)(de)第一步是全面評價由所選用(yong)的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)材料制作成(cheng)的(de)(de)(de)零部件(jian)在工藝(yi)環境和(he)設備的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)條件(jian)下，能否滿足如使(shi)用(yong)溫度、壓(ya)力(li)和(he)流體的(de)(de)(de)狀態的(de)(de)(de)要求。為此需要掌握(wo)如下的(de)(de)(de)工藝(yi)數據。
①. 使(shi)用環境-操作(zuo)介質(zhi)(zhi)的性質(zhi)(zhi)和成分(fen)、水的化(hua)學性質(zhi)(zhi)、蒸汽質(zhi)(zhi)量(liang)、溶(rong)液的組分(fen)及濃度、傳導(dao)率、pH值、通風(feng)、雜質(zhi)(zhi)等(deng)。
②. 壓力(li)-平均值(zhi)和范圍，恒定(ding)或交替變化(hua)，內部載(zai)荷或外部載(zai)荷。
③. 溫(wen)度-平均值和范圍，恒定(ding)或變量，熱(re)梯(ti)度和熱(re)振動(dong)。
④. 速(su)度(du)-流(liu)動速(su)率(lv)，線(xian)性速(su)度(du)，名義速(su)度(du)和范(fan)圍(wei)，攪動程(cheng)度(du)，湍流(liu)等。
要想(xiang)選(xuan)擇滿意的材料性(xing)能，除了使(shi)用(yong)溫度和壓(ya)力外，還必(bi)須考慮其他因素，如(ru)啟動和關閉(bi)、間(jian)(jian)歇操作、瞬時現(xian)象、壓(ya)力沖(chong)擊及系統的瞬間(jian)(jian)失效。
2. 設(she)計(ji)的評價
使用(yong)條件評價完之后，隨之其后，則(ze)需要依(yi)據(ju)材(cai)料(liao)考慮設備設計和各(ge)(ge)種零部件的(de)(de)類型、尺寸(cun)、配合和服役期間(jian)的(de)(de)臨界狀(zhuang)態。同時(shi)還要根據(ju)所選用(yong)的(de)(de)材(cai)料(liao)考慮各(ge)(ge)種加(jia)工制(zhi)造技術的(de)(de)可(ke)行性(xing)，如鍛造、冷熱成形、機加(jia)工和焊接等。
3. 材(cai)料的(de)評估
材料的(de)評估(gu)包括(kuo)材料的(de)性能和(he)冶金方(fang)面的(de)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)，含金屬連接(jie)在(zai)(zai)內的(de)加工性的(de)檢測以及在(zai)(zai)實驗(yan)(yan)(yan)室(shi)和(he)現場試(shi)驗(yan)(yan)(yan)中材料的(de)適用性。材料的(de)耐(nai)蝕性評估(gu)將(jiang)進一(yi)步討論。
a. 材料試(shi)驗
除了用化學分析檢(jian)查(cha)材料的(de)成(cheng)分以外(wai)，通常對(dui)(dui)所選定試(shi)(shi)樣(yang)進行表觀檢(jian)查(cha)和力學試(shi)(shi)驗(yan)以及確定原材料是否滿足每個規定的(de)要(yao)求(qiu)。另外(wai)需(xu)要(yao)對(dui)(dui)焊(han)接(jie)試(shi)(shi)樣(yang)進行試(shi)(shi)驗(yan)以評定焊(han)接(jie)質量(liang)。其(qi)中力學試(shi)(shi)驗(yan)有拉伸試(shi)(shi)驗(yan)、彎曲試(shi)(shi)驗(yan)、沖擊試(shi)(shi)驗(yan)等。材料截面試(shi)(shi)樣(yang)的(de)金相檢(jian)查(cha)提供含夾雜物材料與純凈度(du)相關(guan)的(de)信息，并(bing)提供金相結構及晶粒尺(chi)寸。對(dui)(dui)于(yu)焊(han)接(jie)部位，類似的(de)檢(jian)查(cha)可以檢(jian)驗(yan)出(chu)焊(han)接(jie)缺陷，如夾雜物、孔隙度(du)、裂紋及不符合要(yao)求(qiu)的(de)焊(han)接(jie)技(ji)術等。這些(xie)試(shi)(shi)驗(yan)對(dui)(dui)材料本(ben)身(shen)是典型的(de)破壞性試(shi)(shi)驗(yan)。
b. 材(cai)料耐蝕性的(de)評(ping)估和(he)選擇
材料的(de)(de)選用(yong)(yong)，愈來(lai)愈習慣用(yong)(yong)模擬(ni)環境試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)的(de)(de)數據作(zuo)為依據來(lai)選擇材料以(yi)防止(zhi)腐蝕，包(bao)括高溫(wen)腐蝕。這(zhe)些(xie)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)包(bao)括：腐蝕掛片試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)；熱質量分(fen)析（TGA）；動態燃(ran)燒室的(de)(de)研究；熱循(xun)環；實驗(yan)室玻璃器(qi)皿的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)；現場試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)。
c. 材料的功能要(yao)求(qiu)
①. 強度
強(qiang)(qiang)度(du)(du)包(bao)括多(duo)個力學(xue)性能，最(zui)(zui)常用來(lai)指拉伸(shen)強(qiang)(qiang)度(du)(du)和屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)。可(ke)以利用應力-應變曲線來(lai)理(li)解它們。其他(ta)相關的強(qiang)(qiang)度(du)(du)還包(bao)括壓縮、彎(wan)曲、剪切和扭轉(zhuan)強(qiang)(qiang)度(du)(du)。在條件(jian)許可(ke)情況(kuang)下最(zui)(zui)好使用高強(qiang)(qiang)度(du)(du)的材料(liao)以減少零(ling)件(jian)的厚(hou)度(du)(du)。
②. 疲勞強度
疲勞(lao)是指由循(xun)(xun)環(huan)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)造成(cheng)金(jin)屬斷(duan)裂的(de)(de)(de)失(shi)效。常(chang)見的(de)(de)(de)例子(zi)包括(kuo)遠低于拉伸強度(du)的(de)(de)(de)速變應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)。當應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)增大時(shi)，引起失(shi)效所(suo)需要的(de)(de)(de)循(xun)(xun)環(huan)次(ci)數(shu)(shu)就(jiu)減少。習慣(guan)上(shang)繪制金(jin)屬應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)和循(xun)(xun)環(huan)次(ci)數(shu)(shu)曲線（S-N），如圖(tu)4-3所(suo)示。曲線由應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)相對于循(xun)(xun)環(huan)次(ci)數(shu)(shu)的(de)(de)(de)對數(shu)(shu)來(lai)描繪。對于一個給定的(de)(de)(de)較大循(xun)(xun)環(huan)次(ci)數(shu)(shu)，通常(chang)在低于某應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)值的(de)(de)(de)情況下(xia)不發(fa)生失(shi)效，這個應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)值就(jiu)稱為疲勞(lao)極(ji)限。因為以(yi)保持正常(chang)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)不高于疲勞(lao)極(ji)限的(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)防止變形(xing)和斷(duan)裂，所(suo)以(yi)疲勞(lao)失(shi)效幾乎總(zong)是伴隨著(zhu)突變、缺口(kou)、沖擊、殘(can)余應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)的(de)(de)(de)存在而發(fa)生。
疲(pi)勞失(shi)效常常發生在焊(han)接接頭(tou)(tou)，因為(wei)采用(yong)焊(han)接接頭(tou)(tou)，這樣的(de)設計(ji)會(hui)出現明顯的(de)應力(li)(li)集(ji)中效應。有利于(yu)耐疲(pi)勞的(de)材(cai)料特(te)性(xing)和(he)(he)設計(ji)特(te)性(xing)有，利用(yong)合金化(hua)(hua)或熱(re)處理來(lai)提高拉伸強(qiang)度(du)；減少工件的(de)厚度(du)，使用(yong)拋光表面(mian)，降低設計(ji)應力(li)(li)，細化(hua)(hua)材(cai)料的(de)晶(jing)粒尺寸，消(xiao)除材(cai)料的(de)冶金缺陷和(he)(he)殘余應力(li)(li)，減輕表面(mian)存在壓應力(li)(li)，減少助長腐蝕和(he)(he)疲(pi)勞的(de)環(huan)境(jing)，并且采用(yong)金屬覆蓋(gai)層，如Cr、Ni或Cd（鎘(ge)）鍍(du)層，這是因為(wei)鍍(du)層中的(de)微(wei)裂紋有可(ke)能會(hui)降低疲(pi)勞強(qiang)度(du)。
③. 脆性斷裂
脆(cui)(cui)性(xing)斷裂(lie)是在(zai)(zai)低于屈服(fu)強度的(de)正常應力(li)下，由于裂(lie)紋的(de)快速擴展(zhan)而造成(cheng)的(de)失效(xiao)。絕大(da)多數的(de)脆(cui)(cui)性(xing)斷裂(lie)發(fa)生在(zai)(zai)具有體(ti)心立方（bcc）晶(jing)格結構的(de)金(jin)屬(shu)中(zhong)，特別是鐵素體(ti)不銹鋼，不僅在(zai)(zai)低于臨界拉(la)伸強度，甚至低于屈服(fu)強度的(de)情況(kuang)下就會發(fa)生完全的(de)斷裂(lie)。鋼發(fa)生脆(cui)(cui)性(xing)斷裂(lie)的(de)條件(jian)如下：本身存在(zai)(zai)缺陷；缺陷處存在(zai)(zai)殘余(yu)拉(la)伸應力(li)與工(gong)作(zuo)載荷引起的(de)拉(la)伸應力(li)的(de)交匯，如果應力(li)是三維(wei)方向就更(geng)為嚴(yan)重；足(zu)夠(gou)低的(de)溫度；還原處理、成(cheng)分、軋(ya)制(zhi)操作(zuo)和后續的(de)熱(re)處理等冶金(jin)因(yin)素；韌性(xing)；蠕變；耐(nai)熱(re)性(xing)；熱(re)和腐(fu)蝕(shi)(shi)；耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)；氫腐(fu)蝕(shi)(shi)；加工(gong)性(xing)。
④. 韌性
材(cai)料(liao)(liao)的(de)韌(ren)性就是(shi)指材(cai)料(liao)(liao)斷(duan)裂之前吸收能量(liang)(liang)(liang)和塑性變形的(de)能力，韌(ren)性是(shi)用材(cai)料(liao)(liao)成形和斷(duan)裂期間吸收的(de)能量(liang)(liang)(liang)來衡量(liang)(liang)(liang)的(de)。它是(shi)最重要(yao)的(de)低(di)溫(wen)力學性能而不是(shi)強度(du)。缺口的(de)韌(ren)性受化(hua)學成分、微觀組織、晶粒尺寸、晶粒生長(chang)的(de)模式、截(jie)面(mian)尺寸、冷(leng)熱加(jia)(jia)工的(de)溫(wen)度(du)、加(jia)(jia)工方(fang)法和表(biao)面(mian)狀況如滲碳和脫碳等影響。
基本試(shi)驗：最普通的(de)韌性(xing)(xing)試(shi)驗是(shi)采(cai)用帶缺口的(de)試(shi)樣(yang)，通常(chang)通過沖(chong)擊試(shi)驗測量缺口韌性(xing)(xing)，或在相對(dui)較低(di)的(de)應變(bian)速率下(xia)測量斷裂韌性(xing)(xing)。沖(chong)擊試(shi)驗可(ke)揭示材(cai)料(liao)的(de)低(di)溫強度(du)、韌性(xing)(xing)不(bu)足(zu)和(he)脆性(xing)(xing)，這些試(shi)驗特別適(shi)合鐵(tie)素體材(cai)料(liao)，可(ke)以顯示韌性(xing)(xing)向脆性(xing)(xing)的(de)轉變(bian)。
⑤. 耐(nai)蝕性
金(jin)屬和合金(jin)的(de)破(po)壞大(da)多是由腐蝕造成的(de)。實際上對于所有(you)包含(han)一系列(lie)基(ji)本(ben)操作的(de)工藝過程來說，設備、換熱器、管道(dao)構件或其他系統(tong)構件的(de)失效就(jiu)意味著停(ting)工、昂貴的(de)維修和更換構件，因此壓力(li)容器和換熱器的(de)結構材料應該在使用環境中具有(you)合適的(de)腐蝕速率。另外注意由周圍氣氛引(yin)起的(de)腐蝕。
d. 根據耐蝕性的條件來選擇材料(liao)良好的搭配
在選擇材料時有幾種金屬與環境的搭配是非常恰當和合適的。這些搭配通常表現為，在最低的成本下獲得最高的耐蝕性，應該給予考慮。這些搭配有：碳鋼→濃H2SO4；不銹鋼→HNO3；Cu-Ni-Mo鋼→海水或鹽水；超級鐵素體鋼→海水的搭配。
e. 腐蝕失效
盡管材料選擇已(yi)經是(shi)十分認(ren)真了，并且有時還(huan)(huan)進一步采(cai)用了防腐(fu)蝕方法，但(dan)少數意(yi)外的(de)(de)失效(xiao)總(zong)還(huan)(huan)會發生(sheng)。導致意(yi)外腐(fu)蝕失效(xiao)的(de)(de)原因可(ke)能為以下一種(zhong)或幾種(zhong)：使用了帶有缺陷(xian)的(de)(de)材料；設計不合理；不正(zheng)常的(de)(de)操作；制造不當(dang)(dang)和(he)檢驗不充分；維護(hu)不適當(dang)(dang)。所(suo)以采(cai)取一定的(de)(de)預防措施，是(shi)避免腐(fu)蝕失效(xiao)發生(sheng)的(de)(de)有效(xiao)辦法。
f. 氫腐蝕
氫(qing)腐蝕(shi)是在高(gao)于220～243℃溫(wen)度(du)的含氫(qing)環境(jing)中，碳鋼和低合金鋼的損(sun)傷機制，一般(ban)不(bu)被人們所關注。室溫(wen)下(xia)鋼制容器當然是可以處理高(gao)壓氫(qing)的。但(dan)在較高(gao)的溫(wen)度(du)下(xia)，氫(qing)能擴散到(dao)鋼中與碳原子反應生成甲(jia)烷氣體
2H2+FeC→CH4+Fe
高溫高壓(ya)下(xia)，氫(qing)能夠與(yu)間隙固(gu)溶體中(zhong)的(de)碳(tan)反應，導(dao)致(zhi)初始脫(tuo)碳(tan)，接(jie)著在晶界(jie)產生不(bu)穩定的(de)碳(tan)化物，形成甲烷氣泡。由于甲烷不(bu)能從(cong)(cong)鋼(gang)中(zhong)擴散出(chu)去，它的(de)積聚引起(qi)開(kai)裂(lie)和(he)鼓泡，從(cong)(cong)而使鋼(gang)材失去韌性導(dao)致(zhi)最終失效。解決這(zhe)個問題(ti)就(jiu)需要穩定鋼(gang)中(zhong)的(de)碳(tan)化物組成、形態(tai)和(he)分布。
氫(qing)(qing)腐蝕的(de)(de)(de)防(fang)護。根(gen)據實際經驗防(fang)止氫(qing)(qing)腐蝕的(de)(de)(de)唯一可行的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)，就是使用耐(nai)這種破壞形(xing)(xing)式的(de)(de)(de)鋼(gang)。因為所有的(de)(de)(de)奧氏(shi)體不銹鋼(gang)都(dou)含有高(gao)Cr，穩定了鋼(gang)中的(de)(de)(de)碳(tan)化物組成(cheng)、形(xing)(xing)態和分布，所以耐(nai)高(gao)溫氫(qing)(qing)損傷。因此(ci)，作為另一種防(fang)腐蝕措施，通常在低合(he)金鋼(gang)容器(qi)的(de)(de)(de)內表面襯一層不銹鋼(gang)，是一個經濟實用的(de)(de)(de)選擇。
g. 加工性
加(jia)工(gong)(gong)(gong)性(xing)包(bao)括(kuo)成形、機加(jia)工(gong)(gong)(gong)、與其他金屬連接的(de)(de)焊(han)接工(gong)(gong)(gong)藝(yi)及(ji)焊(han)后熱處理的(de)(de)難(nan)易性(xing)。并(bing)不是所有的(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)(gong)車間(jian)在技術(shu)上(shang)都(dou)有能力正確(que)地處理較復(fu)雜(za)的(de)(de)材料。因此用戶要(yao)了(le)解加(jia)工(gong)(gong)(gong)者(zhe)的(de)(de)能力，這(zhe)是最基本的(de)(de)。另外，先進加(jia)工(gong)(gong)(gong)技術(shu)需要(yao)更高級的(de)(de)檢驗標(biao)準來判斷加(jia)工(gong)(gong)(gong)是否符(fu)合要(yao)求。
4. 成(cheng)本核算(suan)
在材料的(de)選(xuan)擇中，選(xuan)用(yong)是實(shi)用(yong)性和成本兩矛盾統一(yi)的(de)最終結(jie)果，可用(yong)性價比來(lai)表示。
人們常(chang)說“物美價(jia)廉(lian)”和“優質(zhi)優價(jia)”，這(zhe)分別是材(cai)料(liao)(liao)(liao)消費者(zhe)(zhe)和材(cai)料(liao)(liao)(liao)生產(chan)(chan)者(zhe)(zhe)各自傾(qing)向(xiang)性的(de)愿望(wang)，材(cai)料(liao)(liao)(liao)消費者(zhe)(zhe)希(xi)望(wang)自己所選用的(de)材(cai)料(liao)(liao)(liao)是“物美價(jia)廉(lian)”的(de)；材(cai)料(liao)(liao)(liao)生產(chan)(chan)者(zhe)(zhe)希(xi)望(wang)自己的(de)產(chan)(chan)品能夠“優質(zhi)優價(jia)”，但只(zhi)有雙方都有經濟效益，方能使整個(ge)社(she)會有效益。
以選(xuan)(xuan)用(yong)耐腐蝕(shi)不(bu)銹鋼為例，如(ru)果(guo)不(bu)考(kao)(kao)慮其他因素，選(xuan)(xuan)擇材料時應考(kao)(kao)慮下(xia)面(mian)兩個方面(mian)，一(yi)是(shi)最(zui)低的(de)成(cheng)本，即選(xuan)(xuan)擇低成(cheng)本的(de)材料，并定期更換或采取防腐措施(shi)；二是(shi)高成(cheng)本腐蝕(shi)最(zui)小，也就是(shi)不(bu)考(kao)(kao)慮成(cheng)本，而選(xuan)(xuan)擇最(zui)昂貴耐腐蝕(shi)的(de)材料，其結果(guo)是(shi)使用(yong)周期長，可以免于頻(pin)繁地維(wei)修。
在廉價(jia)材(cai)料(liao)與高(gao)價(jia)材(cai)料(liao)之間，一般會認(ren)為選用(yong)(yong)高(gao)級的結構材(cai)料(liao)產品，成(cheng)(cheng)本(ben)一定(ding)是較高(gao)的，因而制造商(shang)會刻意選擇廉價(jia)低成(cheng)(cheng)本(ben)的材(cai)料(liao)，以求用(yong)(yong)最低的生產成(cheng)(cheng)本(ben)，獲得競(jing)爭性的產品標價(jia)。然(ran)而這種(zhong)做(zuo)法并不完(wan)全是正確的。因為，提(ti)高(gao)材(cai)料(liao)的工藝性能(neng)，通(tong)常會提(ti)高(gao)單位質量的費用(yong)(yong)。選用(yong)(yong)性能(neng)好的材(cai)料(liao)，雖然(ran)材(cai)料(liao)成(cheng)(cheng)本(ben)高(gao)一些，但(dan)就整個設備(bei)的總體費用(yong)(yong)而言往(wang)往(wang)會低一些。因此，由于(yu)下列(lie)因素(su)，使節省成(cheng)(cheng)本(ben)成(cheng)(cheng)為可能(neng)。
①. 需要較少的材料；
②. 較(jiao)短的熱(re)處理(li)周(zhou)期；
③. 較少的(de)焊接時間(jian)和較少的(de)焊接填充材料；
④. 較(jiao)低(di)的運(yun)費(fei)；
⑤. 在(zai)運(yun)輸和(he)安裝過程中，現場的(de)處理要求更簡單。
5. 使(shi)用過程中(zhong)可(ke)能的(de)失效模(mo)式(shi)和破(po)壞形式(shi)
在使用過程(cheng)中發(fa)生的(de)失(shi)(shi)(shi)效可能源于(yu)材料的(de)使用應(ying)力(li)高(gao)于(yu)安全應(ying)力(li)而(er)引起的(de)過載或者(zhe)在應(ying)力(li)集中處產生的(de)局部(bu)變(bian)(bian)形(xing)(xing)。大多數(shu)情(qing)況下失(shi)(shi)(shi)效模式取決于(yu)材料在最(zui)終(zhong)狀態下的(de)性能。如(ru)承壓(ya)下的(de)失(shi)(shi)(shi)效模式可能是(shi)：過度的(de)彈性變(bian)(bian)形(xing)(xing)和(he)彈性失(shi)(shi)(shi)穩(wen)；塑性失(shi)(shi)(shi)穩(wen)，變(bian)(bian)形(xing)(xing)和(he)破(po)(po)裂；脆(cui)性斷裂；疲勞失(shi)(shi)(shi)效；蠕變(bian)(bian)變(bian)(bian)形(xing)(xing)和(he)蠕變(bian)(bian)破(po)(po)壞(huai)；環境破(po)(po)壞(huai)如(ru)腐蝕和(he)氫損傷。
大部分使用(yong)中(zhong)(zhong)(zhong)的失(shi)效(xiao)(xiao)涉及(ji)在應(ying)(ying)力(li)集(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)區(qu)缺(que)(que)陷(xian)處(chu)裂紋(wen)的萌生(sheng)。在焊接結(jie)構(gou)中(zhong)(zhong)(zhong)，焊接缺(que)(que)陷(xian)是相當普遍的，甚至(zhi)是不可避免(mian)的。因(yin)此不僅在設(she)計中(zhong)(zhong)(zhong)要防止過(guo)載，而且要避免(mian)由脆(cui)性(xing)(xing)斷裂、疲勞、蠕變和(he)(he)腐(fu)(fu)蝕(shi)可能引起的低應(ying)(ying)力(li)失(shi)效(xiao)(xiao)。通(tong)過(guo)材(cai)料的選(xuan)擇以及(ji)限(xian)制(zhi)主應(ying)(ying)力(li)加二(er)次(ci)應(ying)(ying)力(li)來(lai)(lai)避免(mian)過(guo)度的彈性(xing)(xing)變形和(he)(he)彈性(xing)(xing)失(shi)穩(wen)；通(tong)過(guo)限(xian)制(zhi)主應(ying)(ying)力(li)加二(er)次(ci)應(ying)(ying)力(li)來(lai)(lai)避免(mian)塑性(xing)(xing)失(shi)穩(wen)；通(tong)過(guo)正確地(di)選(xuan)材(cai)、制(zhi)造、檢驗、檢查斷口韌性(xing)(xing)等來(lai)(lai)避免(mian)脆(cui)性(xing)(xing)斷裂。在壓力(li)容(rong)器(qi)和(he)(he)換熱器(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)很少出(chu)現由普遍腐(fu)(fu)蝕(shi)引起的失(shi)效(xiao)(xiao)，因(yin)為設(she)計者意識到普遍腐(fu)(fu)蝕(shi)的可能，并通(tong)常(chang)采用(yong)腐(fu)(fu)蝕(shi)裕量(liang)或選(xuan)擇耐腐(fu)(fu)蝕(shi)的材(cai)料。然而，某些環境(jing)中(zhong)(zhong)(zhong)可能發生(sheng)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開裂，在設(she)計和(he)(he)選(xuan)材(cai)時應(ying)(ying)避免(mian)可能發生(sheng)這種失(shi)效(xiao)(xiao)。
6. 設備的設計(ji)特(te)性
a. 維修
為了使(shi)設(she)備(bei)便于維修，在設(she)計(ji)(ji)階段(duan)就應該(gai)很(hen)好(hao)的了解設(she)備(bei)的特(te)(te)定環境(jing)和特(te)(te)殊(shu)要求。在設(she)計(ji)(ji)中必須考(kao)慮的一些(xie)與維修相關的項(xiang)目，包括更(geng)換某些(xie)構件所(suo)需(xu)的拉(la)動空間(jian)，如拉(la)動熱交換器的管束所(suo)需(xu)的空間(jian)等(deng)，裝卸材料的設(she)備(bei)，預定的清理方法和所(suo)需(xu)的設(she)備(bei)，容易更(geng)換構件，監控腐蝕和積(ji)垢的能力，現場焊(han)接的設(she)備(bei)以及停工期檢查(cha)的設(she)備(bei)和可用性。
b. 安(an)全保險的特性(xing)
安(an)全保險(xian)(xian)的(de)(de)設(she)計概念不(bu)僅要(yao)清楚地認識到(dao)制(zhi)造的(de)(de)局限性(xing)(xing)，而且要(yao)為操(cao)作提供較大的(de)(de)安(an)全空間(jian)，這個(ge)(ge)概念與(yu)斷裂(lie)力(li)學(xue)的(de)(de)研(yan)究相關。在設(she)計一(yi)個(ge)(ge)設(she)備的(de)(de)各個(ge)(ge)部分時要(yao)有(you)安(an)全保險(xian)(xian)的(de)(de)特性(xing)(xing)，一(yi)般按(an)下列幾個(ge)(ge)方面(mian)考(kao)慮：判(pan)斷結構中疲勞(lao)裂(lie)紋(wen)可(ke)能(neng)擴展(zhan)的(de)(de)點；確定可(ke)能(neng)有(you)的(de)(de)最(zui)小裂(lie)紋(wen)尺(chi)寸；確定可(ke)能(neng)有(you)的(de)(de)最(zui)大裂(lie)紋(wen)尺(chi)寸，該(gai)尺(chi)寸與(yu)最(zui)大破壞程度(du)及可(ke)能(neng)有(you)的(de)(de)最(zui)小裂(lie)紋(wen)與(yu)臨界(jie)裂(lie)紋(wen)尺(chi)寸之(zhi)間(jian)的(de)(de)載荷相關。
c. 檢查(cha)的通道
壓力容器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)設計應該(gai)提供檢驗(yan)人(ren)(ren)員進入容器(qi)(qi)(qi)檢查腐蝕損傷的(de)(de)(de)(de)通道。有足(zu)夠的(de)(de)(de)(de)直徑讓人(ren)(ren)進入的(de)(de)(de)(de)容器(qi)(qi)(qi)應該(gai)有可移動的(de)(de)(de)(de)內(nei)部構件，以允許進入人(ren)(ren)員通向容器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)所有部位。
d. 安全性(xing)
壓力容器(qi)和(he)換(huan)熱器(qi)的(de)(de)(de)安(an)全操(cao)作需要保(bao)守的(de)(de)(de)設(she)計(ji)和(he)標(biao)準指定的(de)(de)(de)習慣做法，并(bing)使(shi)用(yong)規范、標(biao)準中所許可的(de)(de)(de)材料。對換(huan)熱器(qi)和(he)壓力容器(qi)，視安(an)全性(xing)壓倒一(yi)切(qie)的(de)(de)(de)原因是避免可能對人類(lei)、經濟和(he)環(huan)境等方面產生(sheng)災難性(xing)的(de)(de)(de)失效。為了(le)確(que)保(bao)安(an)全，應該按照(zhao)設(she)計(ji)精(jing)確(que)地制造設(she)備并(bing)充分地監督檢查，以保(bao)證和(he)設(she)計(ji)規范相符。同時要正(zheng)確(que)使(shi)用(yong)和(he)操(cao)作設(she)備。
e. 設備壽命
為了(le)獲(huo)得投資帶來的(de)利潤，也(ye)為了(le)使生產連續地進行，設(she)(she)備構件(jian)及(ji)設(she)(she)備本身應該具有(you)適當的(de)壽(shou)命。構件(jian)的(de)壽(shou)命取(qu)決于設(she)(she)計(ji)、結(jie)構材料(liao)(liao)的(de)性能和它們(men)與使用環境之間的(de)相互(hu)作用以及(ji)制造和檢查的(de)影(ying)響(xiang)，還包(bao)括操作、維修(xiu)等的(de)影(ying)響(xiang)。為了(le)獲(huo)得滿意的(de)壽(shou)命，設(she)(she)備的(de)結(jie)構材料(liao)(liao)要(yao)承受住設(she)(she)計(ji)應力、磨損(sun)、使用中的(de)腐蝕(shi)。在設(she)(she)計(ji)階段，腐蝕(shi)問題同其他的(de)操作條件(jian)和設(she)(she)計(ji)參(can)數如壓(ya)力、溫度和速度一(yi)樣重要(yao)。為了(le)獲(huo)得最佳的(de)使用壽(shou)命，不銹鋼選(xuan)材要(yao)基于耐腐蝕(shi)的(de)觀點(dian)。要(yao)向材料(liao)(liao)供應商索取(qu)簡明(ming)而清(qing)晰的(de)材料(liao)(liao)質量保(bao)證書面說明(ming)，確(que)保(bao)供應的(de)材料(liao)(liao)正確(que)。設(she)(she)計(ji)說明(ming)書內要(yao)有(you)材料(liao)(liao)的(de)耐蝕(shi)性。
f. 構件(jian)壽命
以熱(re)交(jiao)換(huan)器為例，熱(re)交(jiao)換(huan)器的(de)(de)殼體、管(guan)箱和管(guan)板應該被設計至少使用10年(nian)或(huo)是(shi)原有(you)管(guan)束的(de)(de)壽(shou)(shou)命另加兩個(ge)更換(huan)管(guan)束的(de)(de)周期。選擇(ze)的(de)(de)初始(shi)管(guan)子應該至少使用兩個(ge)運轉周期或(huo)5年(nian)，除非個(ge)別特(te)殊環(huan)境的(de)(de)熱(re)交(jiao)換(huan)器，可能是(shi)只有(you)較短(duan)的(de)(de)預期壽(shou)(shou)命。可是(shi)，這些規定不適用于核能熱(re)交(jiao)換(huan)器和壓力(li)容器。
由于不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)類型多(duo)，列(lie)入標準(zhun)的(de)(de)(de)(de)牌號多(duo)達一百多(duo)種(zhong)(zhong)，同時還(huan)有大(da)量廣泛使(shi)用的(de)(de)(de)(de)非標準(zhun)牌號，每(mei)一種(zhong)(zhong)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)都有自己特定的(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng)、功能(neng)(neng)和使(shi)用范圍。因(yin)此，正確、恰當地選擇合(he)適的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)難度很大(da)。這(zhe)是因(yin)為它涉及的(de)(de)(de)(de)材料(liao)學(xue)、腐蝕學(xue)以及工程(cheng)學(xue)等多(duo)種(zhong)(zhong)學(xue)科的(de)(de)(de)(de)專(zhuan)門知識。除此以外，工程(cheng)經驗是合(he)理(li)選用不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)不(bu)(bu)可缺少的(de)(de)(de)(de)重要條(tiao)件。
通過(guo)合(he)理(li)地選擇、正確使用，使不銹鋼(gang)材料(liao)的特性和功能，在使用中得到充(chong)分體現和發揮，進而延長不銹鋼(gang)零(ling)部件的使用壽命，
保證不銹鋼零(ling)部(bu)件、模具和(he)機(ji)械(xie)設備的高(gao)精度(du)。這正是不銹鋼工作者(zhe)應盡(jin)的職責。
三(san)、性能選材法
性能選用法包括使(shi)用性能和工(gong)藝(yi)性能。
1. 使用性能
人(ren)們一般慣于從各種材料手冊中(zhong)查(cha)閱和比較各種材料的性(xing)能，然后選(xuan)用(yong)。近年(nian)來(lai)，由于計算機的普遍應用(yong)，已將(jiang)這些(xie)性(xing)能匯編為數據(ju)庫(ku)，便(bian)于檢索(suo)和專(zhuan)家(jia)系統調用(yong)。
若有兩種主要性能時，則可應用“坐標分類(lei)法”進行篩選。
各種等級的不銹鋼，廣泛用于工業、農業和日常生活當中。以下面常用不銹鋼的耐腐蝕性能和抗氧化性能為例，按耐腐蝕性能或抗氧化性能依次下降的順序排列為：12Cr16Ni35（330）、20Cr25Ni20(310)、16Cr23Ni13 (309)、06Cr17Ni12Mo2 (316)、022Cr19Ni10(304L)、06Cr19Ni10(304)、12Cr17Ni7 (301)、12Cr17Mn6Ni5N(201)、10Cr17Mo(434)、10Cr17(430)、06Cr11Ti(409)。
為了確保使(shi)(shi)用(yong)(yong)性(xing)能和使(shi)(shi)用(yong)(yong)安全，選用(yong)(yong)時(shi)可(ke)以提高一級(ji)或(huo)幾級(ji)使(shi)(shi)用(yong)(yong)。已經使(shi)(shi)用(yong)(yong)10Cr17（17％Cr）型(xing)(xing)(xing)的(de)地方(fang)可(ke)以使(shi)(shi)用(yong)(yong)Cr-Ni鋼(gang)18-8型(xing)(xing)(xing)，已經使(shi)(shi)用(yong)(yong)06Cr11Ti型(xing)(xing)(xing)的(de)地方(fang)有時(shi)也可(ke)用(yong)(yong)10Cr17型(xing)(xing)(xing)。另(ling)外還許(xu)多在成分(fen)方(fang)面的(de)改型(xing)(xing)(xing)鋼(gang)種并沒有在上述表示出來。
2. 工藝性能
前面的有(you)關章節已經介紹了不銹鋼焊接性(xing)(xing)、切削性(xing)(xing)、熱加工性(xing)(xing)及深沖性(xing)(xing)等工藝性(xing)(xing)能，可參(can)閱。
在使(shi)(shi)用(yong)(yong)性(xing)能(neng)滿足(zu)(zu)要求后，工藝(yi)性(xing)能(neng)選(xuan)材時(shi)(shi)，關注點主要是加(jia)工性(xing)能(neng)和(he)加(jia)工成(cheng)本。即(ji)在較低的(de)加(jia)工成(cheng)本下完成(cheng)加(jia)工的(de)可(ke)行性(xing)。當所選(xuan)材料的(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)性(xing)能(neng)，能(neng)滿足(zu)(zu)要求，但不能(neng)加(jia)工或(huo)加(jia)工費用(yong)(yong)太高而(er)不能(neng)承受(shou)時(shi)(shi)，可(ke)以選(xuan)用(yong)(yong)較高一級不銹(xiu)鋼種。
3. 性能遞增選材法
不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)類型和鋼種(zhong)繁(fan)多(duo)(duo)，性能各異(yi)，但也有略同的(de)(de)。不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)牌號(hao)繁(fan)多(duo)(duo)，多(duo)(duo)達數百種(zhong)；雖說牌號(hao)有數百種(zhong)，但總可(ke)以歸(gui)集為，
奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)、馬氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)、鐵素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)、雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和沉(chen)淀硬化不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)五大類(lei)。同類(lei)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)性(xing)能(neng)多有相(xiang)似或相(xiang)近之處，為了便(bian)于選(xuan)(xuan)擇不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，可按(an)使用性(xing)能(neng)及工藝性(xing)能(neng)，在(zai)(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的五大類(lei)型中選(xuan)(xuan)定一(yi)(yi)類(lei)，在(zai)(zai)選(xuan)(xuan)定的一(yi)(yi)類(lei)中再確定一(yi)(yi)個鋼(gang)種，這樣(yang)范(fan)(fan)圍(wei)就大大縮小了許多。隨著性(xing)能(neng)的遞增，范(fan)(fan)圍(wei)逐步遞減，要選(xuan)(xuan)擇的鋼(gang)種就會出現。
四、成本選材法
成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)選(xuan)材(cai)(cai)法的(de)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)，包(bao)括有材(cai)(cai)料成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)和(he)生產（制(zhi)造(zao)）成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)。如(ru)果加工(gong)制(zhi)作工(gong)藝相(xiang)差無幾，只是消耗材(cai)(cai)料存在有差別(bie)，也就(jiu)是說，可根據確定的(de)不(bu)同參量選(xuan)用(yong)材(cai)(cai)料。否則就(jiu)需要綜合(he)考慮材(cai)(cai)料成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)和(he)制(zhi)造(zao)工(gong)藝費用(yong)來選(xuan)用(yong)材(cai)(cai)料。
1. 材料成(cheng)本法(fa)
若制造(zao)工(gong)藝的費用(yong)沒有差異(yi)，則使用(yong)材料的用(yong)戶對不需(xu)要熱處(chu)理的鋼(gang)種，采用(yong)不同(tong)的經濟參數來比較和選(xuan)用(yong)：等強(qiang)度的相(xiang)(xiang)(xiang)對重量(liang)；等剛度的相(xiang)(xiang)(xiang)對重量(liang)；等強(qiang)度的相(xiang)(xiang)(xiang)對成(cheng)本(ben)；等剛度的相(xiang)(xiang)(xiang)對成(cheng)本(ben)。
設計時(shi)若使(shi)用屈服強度(du)(du)，則(ze)選用屈服強度(du)(du)。載荷相同時(shi)，變(bian)形量愈(yu)大(da)，剛度(du)(du)愈(yu)小。很容易看(kan)出，變(bian)形及所需(xu)要的屈服強度(du)(du)因負荷方式而不同，并與結構部件的幾何形狀有關。
從上面的分析，可(ke)以得到如下幾點看法。
①. 用低(di)合金(jin)高強度(du)(du)鋼(gang)(gang)代替碳鋼(gang)(gang)，屈服強度(du)(du)提(ti)高了，只(zhi)在等強度(du)(du)的(de)判據(ju)下(xia)，可以(yi)節約鋼(gang)(gang)材(cai)，節約的(de)程度(du)(du)與(yu)屈服強度(du)(du)的(de)比值也因載荷方式(shi)而不(bu)同(tong)，不(bu)能因為屈服強度(du)(du)提(ti)高30％就認(ren)為能節約鋼(gang)(gang)材(cai)30％。若使用等剛度(du)(du)判據(ju)，并(bing)不(bu)能節約鋼(gang)(gang)材(cai)。
②. 使(shi)用強度(du)高的鋼種，若采用等剛(gang)度(du)判(pan)(pan)據(ju)，肯(ken)定會增(zeng)加(jia)成(cheng)本(ben)；若采用等強度(du)判(pan)(pan)據(ju)，是否有經濟效益，取決于屈服強度(du)的比值及鋼材(cai)價格的比值。
③. 對(dui)(dui)(dui)于(yu)交通(tong)運輸(shu)，例(li)如，車輛、船舶等(deng)(deng)用(yong)鋼，為了減少運輸(shu)費用(yong)，增加運輸(shu)量，應該考(kao)慮采(cai)用(yong)等(deng)(deng)強度(du)相(xiang)對(dui)(dui)(dui)重(zhong)量和等(deng)(deng)剛度(du)相(xiang)對(dui)(dui)(dui)重(zhong)量。對(dui)(dui)(dui)于(yu)固(gu)定結構(gou)，例(li)如，橋梁、房屋等(deng)(deng)，則應使用(yong)等(deng)(deng)強度(du)相(xiang)對(dui)(dui)(dui)成(cheng)本和等(deng)(deng)剛度(du)相(xiang)對(dui)(dui)(dui)成(cheng)本。至于(yu)改(gai)用(yong)鋼種所引起的(de)經濟(ji)(ji)效益的(de)分配，則隨經濟(ji)(ji)體(ti)制的(de)不同（例(li)如，計劃經濟(ji)(ji)、商品經濟(ji)(ji)等(deng)(deng)），而有不同方法(fa)。
④. 上面(mian)(mian)的分(fen)析(xi)只考慮(lv)材(cai)料的屈服強度(du)和變形，在下面(mian)(mian)，將結合材(cai)料工藝綜合地分(fen)析(xi)成本(ben)。若有低溫韌性(xing)、大氣腐蝕(shi)、可(ke)焊(han)性(xing)、耐磨性(xing)等問題，則應(ying)參考性(xing)能選材(cai)的方(fang)法，將這些因素作為約束條(tiao)件，或采用多目標的選材(cai)法。
2. 生產(chan)成(cheng)本(ben)法
從原材(cai)(cai)料制成部件(jian)全過程的(de)成本分析，提供選材(cai)(cai)的(de)另一(yi)種方法(fa)。
以前的(de)廚(chu)具、炊具大部(bu)分采用(yong)有色(se)金屬如鋁、銅或(huo)搪瓷等，而(er)現在已基本被(bei)不銹鋼取(qu)代，不銹鋼不僅使用(yong)壽命(ming)長，而(er)且美(mei)觀、價格低廉、無污染，生(sheng)產廢(fei)品易于回收再(zai)利用(yong)。
下(xia)面提供幾個為了降低成本，應該考慮下(xia)述幾方面的問(wen)題。
①. 如果在某些高(gao)溫度環境中(zhong)，當需要使(shi)用或計(ji)劃使(shi)用昂貴的(de)高(gao)鎳合金的(de)時候，可(ke)考慮能否用12Cr16Ni35（330）不銹鋼來代替以滿足要求。
②. 可否(fou)用20Cr25Ni20（310）或(huo)16Cr23Ni13（309）來(lai)代替12Cr16Ni35（330），相比(bi)之下，這些鋼的高溫強度較(jiao)低，但是對多(duo)種用途具有良好的性能(neng)。
③. 假如(ru)需(xu)要使用或計劃使用022Cr19Ni10（304L）不(bu)銹鋼(gang)，則要認真考慮是(shi)否真的(de)需(xu)要這種(zhong)低(di)碳(tan)品種(zhong)。在022Cr19Ni10（304L）不(bu)銹鋼(gang)焊接(jie)熱(re)影響區，能(neng)夠保持充分(fen)的(de)非常有(you)效的(de)抗(kang)腐蝕(shi)性，但是(shi)有(you)時(shi)卻將其用于與熱(re)影響區腐蝕(shi)危險無關緊要的(de)地方，造成不(bu)必(bi)要的(de)浪費。
④. 在選用成形用不(bu)銹(xiu)鋼(gang)時(shi)，可否用12Cr17Ni7（301）代替06Cr19Ni10（304），由于在絕大多(duo)數情況下，略微降低鉻和(he)鎳的(de)含量并(bing)不(bu)會大大降低抗(kang)腐(fu)蝕性，所以(yi)唯一真正(zheng)的(de)決定因(yin)素(su)是成形性能(neng)。
⑤. 如果用(yong)(yong)12Cr17Mn6Ni5N（201）不銹(xiu)鋼代替 12Cr17Ni7（301）不銹(xiu)鋼可以大大降低成本的話，雖然(ran)在200系列中用(yong)(yong)錳(meng)代替鎳(nie)，但其抗(kang)腐蝕(shi)性能(neng)卻能(neng)滿足多種用(yong)(yong)途(tu)。當然(ran)應考慮可成形性和外(wai)觀(guan)特點方面的差異。
⑥. 400系(xi)列中的某(mou)種合金(jin)可以用(yong)來代替Cr-Ni（300系(xi)列）或(huo)Cr-Mn-Ni（200系(xi)列）中的某(mou)些鋼種，10Cr17（430）在(zai)許(xu)多用(yong)途中可以滿足對其(qi)抗腐蝕(shi)性(xing)能的要(yao)求，但應考慮加工過(guo)程(cheng)中遇到的各(ge)種困難。
⑦. 可(ke)以用06Cr11Ti（409）或其他11％Cr合(he)金(jin)代替17％Cr合(he)金(jin)，這就會使(shi)抗腐(fu)蝕性(xing)能(neng)(neng)大幅度下降，但是能(neng)(neng)否(fou)滿(man)足使(shi)用要求才(cai)是關鍵。目前有幾種(zhong)06Crl1Ti（409）的改進型，它們具有不(bu)同的耐腐(fu)蝕性(xing)能(neng)(neng)、表面質(zhi)量(liang)和可(ke)加工性(xing)。
⑧. 可(ke)以用(yong)(yong)某(mou)種不(bu)銹鋼(gang)(gang)代替其他金屬或(huo)非金屬材(cai)料(liao)，通(tong)常，這種改變(bian)可(ke)以用(yong)(yong)較低的(de)成本實現(xian)較好的(de)使用(yong)(yong)性(xing)能。但(dan)是(shi)，當考(kao)慮(lv)總成本而不(bu)是(shi)只考(kao)慮(lv)原材(cai)料(liao)價格(ge)時，使用(yong)(yong)較高(gao)等(deng)級的(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)通(tong)常會更為經濟。
五(wu)、多目標選材法
實際上選(xuan)材是個多(duo)目標的決策問題，這些目標有(you)成(cheng)本(ben)和(he)性能兩類。成(cheng)本(ben)可分為變動(dong)成(cheng)本(ben)和(he)固定成(cheng)本(ben)兩大項。
前面將(jiang)性能(neng)定義為：“材(cai)料的性能(neng)是一種(zhong)參量，用于表征材(cai)料在給定外界條(tiao)件下的行為”。
考慮到材(cai)料的(de)應用，可(ke)將性能分為(wei)使用性能及工(gong)藝性能。應該指出，上述定義中(zhong)的(de)外(wai)界條(tiao)件除(chu)了自然(ran)條(tiao)件外(wai)，還(huan)應包括社會條(tiao)件，特別(bie)是人類的(de)喜愛(ai)和社會的(de)選擇(ze)。
前面所討論(lun)的性能選(xuan)材(cai)法(fa)和成本(ben)(ben)選(xuan)材(cai)法(fa)，是將多目(mu)標簡(jian)化為單目(mu)標，即性能或(huo)成本(ben)(ben)，為的是將選(xuan)材(cai)問題簡(jian)單化，實際上，性能本(ben)(ben)身也有多目(mu)標。
如果將價值工程用于(yu)材(cai)料(liao)的(de)選(xuan)用，那么(me)選(xuan)材(cai)即(ji)可簡(jian)化為：“選(xuan)擇(ze)能滿足部件對材(cai)料(liao)的(de)最低要(yao)求(qiu)，而成(cheng)本又是最低的(de)材(cai)料(liao)”。這樣即(ji)可將性能與(yu)成(cheng)本的(de)要(yao)求(qiu)并稱為特性。
對于特(te)性(xing)、要(yao)求(qiu)、性(xing)能(neng)等的(de)(de)確(que)定是較為困難的(de)(de)，因為這需(xu)要(yao)依(yi)據科學知識和(he)實際經驗進(jin)行判斷。例如，當(dang)對不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)和(he)塑料(liao)有(you)比較深入的(de)(de)了解(jie)后，在選擇洗衣(yi)機外殼材料(liao)時，就(jiu)一定會(hui)選用(yong)塑料(liao)而(er)不(bu)(bu)選用(yong)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。因為塑料(liao)的(de)(de)特(te)性(xing)就(jiu)足(zu)可以(yi)滿足(zu)洗衣(yi)機外殼的(de)(de)要(yao)求(qiu)，其性(xing)能(neng)可以(yi)超過(guo)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)而(er)成本卻遠遠低于不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。
