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)(de)力(li)學性(xing)能主要(yao)是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)強度(du)(du)(du)(du)、硬度(du)(du)(du)(du)、韌性(xing)、塑性(xing)、疲勞和彈(dan)性(xing)等幾大部分。常用(yong)(yong)的(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)(du)指(zhi)(zhi)標是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)抗拉強度(du)(du)(du)(du)、屈服強度(du)(du)(du)(du)、抗彎強度(du)(du)(du)(du)、抗壓強度(du)(du)(du)(du)和抗扭(niu)強度(du)(du)(du)(du)等內容；塑性(xing)指(zhi)(zhi)標是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)斷面收縮率(lv)和斷后伸長(chang)率(lv)；韌性(xing)指(zhi)(zhi)標是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)沖(chong)擊吸(xi)收功，過去(qu)曾用(yong)(yong)沖(chong)擊韌度(du)(du)(du)(du)；常用(yong)(yong)的(de)(de)(de)硬度(du)(du)(du)(du)指(zhi)(zhi)標有洛(luo)氏(shi)硬度(du)(du)(du)(du)、布氏(shi)硬度(du)(du)(du)(du)和維氏(shi)硬度(du)(du)(du)(du)；疲勞是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)疲勞強度(du)(du)(du)(du)；彈(dan)性(xing)主要(yao)是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)彈(dan)性(xing)模量。
本(ben)書涉及到的不銹鋼的力學性能指標有：抗拉(la)強度(du)、屈服點、屈服強度(du)、斷(duan)后伸長率(lv)、斷(duan)面收縮率(lv)、抗彎強度(du)、沖(chong)擊(ji)吸收功和沖(chong)擊(ji)韌度(du)、布氏(shi)硬度(du)、洛氏(shi)硬度(du)和維氏(shi)硬度(du)。
一(yi)、強度
強度是(shi)指(zhi)在外力作(zuo)用下抵抗塑性變形和斷裂的能(neng)力。常用的強度指(zhi)標有抗拉(la)強度、屈服強度和規定非比例延伸強度。
1. 規定非(fei)比例延伸強度Rp（舊(jiu)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(du)
當(dang)金屬材(cai)料呈現屈服現象時，即在試驗期間達到塑(su)性變形而力(li)不增加的應力(li)點，分為上屈服強度和下(xia)屈服強度，過去曾叫“屈服點”。
a. 上(shang)屈服強度(du)是指試樣發生屈服時，應力首次下降前的最高值。符號為(wei)ReH單位(wei)為(wei)MPa。
b. 下屈(qu)服強度是指屈(qu)服期(qi)間不計初始(shi)瞬時效應(ying)的最(zui)低應(ying)力。符號為(wei)RcL，單位為(wei)MPa。
3. 抗(kang)拉強度
拉(la)伸試驗時(shi)，最大力(Fm)除(chu)以試樣原(yuan)始(shi)橫截(jie)面積(ji)(S0)四為(wei)材料的(de)最大應力，等(deng)同(tong)原(yuan)σb。符號為(wei)Rm，單(dan)位為(wei)MPa。
二、塑性
材(cai)料斷裂前發生不可迸(beng)永久(jiu)變(bian)形的能力叫塑(su)性(xing)。常用的塑(su)性(xing)指標有斷后伸長率和斷面收縮率。
（1）斷后(hou)伸長率(lv)(lv) 試樣拉斷后(hou)，斷后(hou)標距(ju)的殘(can)留伸長（Lu-L0）與原始標距(ju)（L0）之比(bi)稱為(wei)斷后(hou)伸長率(lv)(lv)。符號為(wei)A，即
三(san)、硬度
硬(ying)度實(shi)際上是(shi)指一(yi)個(ge)小(xiao)的(de)金屬表(biao)面或很小(xiao)的(de)體積內抵抗彈(dan)性(xing)變(bian)形(xing)、塑(su)性(xing)變(bian)形(xing)或抵抗破裂的(de)一(yi)種抗力。它是(shi)材料(liao)的(de)彈(dan)性(xing)、強度、塑(su)性(xing)、韌性(xing)等一(yi)系列(lie)不同(tong)力學(xue)性(xing)能組成(cheng)的(de)綜合(he)性(xing)能指標，是(shi)選擇(ze)材料(liao)的(de)重要依據。
由于硬(ying)度(du)(du)試驗(yan)設備(bei)簡(jian)單，操作(zuo)方便(bian)、迅(xun)速，又可直接在(zai)零件上進行(xing)試驗(yan)基本不(bu)破壞工件，因此在(zai)生產(chan)和科研上應(ying)用(yong)得(de)很(hen)廣。目前(qian)，在(zai)生產(chan)中應(ying)用(yong)最廣泛的硬(ying)度(du)(du)是布氏硬(ying)度(du)(du)、洛(luo)氏硬(ying)度(du)(du)和維氏硬(ying)度(du)(du)。
1. 布氏硬度(du)
布氏硬度的試(shi)(shi)驗(yan)原理(li)是對一定(ding)直(zhi)(zhi)徑（mm）的硬質合金球(qiu)施加試(shi)(shi)驗(yan)力(li)壓入試(shi)(shi)樣表面，經規(gui)定(ding)保持時間（s）后(hou)，卸(xie)除(chu)試(shi)(shi)驗(yan)力(li)，測定(ding)試(shi)(shi)樣表面壓痕的直(zhi)(zhi)徑（mm），即求得布氏硬度值（HBW）。
布(bu)氏硬(ying)度值的(de)表示：布(bu)氏硬(ying)度符號(hao)(hao)用HBW表示。符號(hao)(hao)HBW前面數值為硬(ying)度值，符號(hao)(hao)后面是(shi)按如下(xia)順序(xu)表示試驗(yan)條件的(de)指(zhi)標(biao)：
a. 硬質合(he)金球(qiu)直徑（mm）。
b. 試(shi)驗(yan)力(li)大(da)小的數值［（k）N］。
c. 與規定時(shi)(shi)間不同的試驗力保(bao)持時(shi)(shi)間（s）。
例1：255HBW5／750 表示用直徑5mm的硬質合金球在7.355kN試(shi)驗力下保持(chi)10～15s測定(ding)的布氏硬度值為255（較(jiao)短(duan)的保持(chi)時間(jian)可不(bu)列出）。
例2：606HBW1／30／20表示用直徑1mm的硬(ying)質合金球在294.2N試驗力下保持(chi)20s，測(ce)定的布氏(shi)硬(ying)度值為606。
鑒于有的鋼鐵材料在技術標準中給(gei)出的要求(qiu)值是壓痕直徑(jing)，為便于進行換(huan)算，現列(lie)出平面硬(ying)度值計算簡表，見表2-3。
布氏硬度試(shi)(shi)驗(yan)方法摘自GB／T 231.1-2009《金屬材(cai)料 布氏硬度試(shi)(shi)驗(yan) 第1部(bu)分：試(shi)(shi)驗(yan)方法》。
2. 洛(luo)氏硬(ying)度
洛氏(shi)硬度(du)試驗法摘(zhai)自GB／T 230.1-2009《金屬(shu)材料 洛氏(shi)硬度(du)試驗 第1部分(fen)：試驗方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標尺(chi)）》。
洛(luo)氏硬度試驗(yan)(yan)法是(shi)目前工廠中應用最廣泛的試驗(yan)(yan)方(fang)法之一。
洛氏硬度試(shi)(shi)驗原理及洛氏硬度表示：將壓頭(tou)（金剛石(shi)圓錐、鋼球(qiu)或硬質(zhi)合金球(qiu)）分兩個步驟壓入試(shi)(shi)樣表面，經規定保持時間后，卸除(chu)主試(shi)(shi)驗力(li)，測量被測試(shi)(shi)金屬表面在主試(shi)(shi)驗力(li)下殘留的(de)壓痕深度以(yi)此來計算試(shi)(shi)件的(de)硬度值，即
洛氏(shi)硬(ying)度(du)試驗時(shi)，其(qi)硬(ying)度(du)值(zhi)(zhi)可從硬(ying)度(du)計(ji)的(de)(de)(de)指示器上直接讀(du)出，而無需測(ce)量壓痕深度(du)，硬(ying)度(du)值(zhi)(zhi)只表(biao)示高(gao)低故而沒有單位。本(ben)書常(chang)用的(de)(de)(de)洛氏(shi)硬(ying)度(du)值(zhi)(zhi)為(wei)HRC、HRB。現把工廠(chang)常(chang)用的(de)(de)(de)三(san)種硬(ying)度(du)標尺及(ji)試驗范圍列于表(biao)2-4。
測出硬(ying)度值(zhi)后，應標明(ming)硬(ying)度值(zhi)符號（用球測量(liang)應表明(ming)壓頭代號，鋼球為(wei)S，硬(ying)質合金球為(wei)W）。
例如，59HRC表示(shi)用(yong)C標尺(chi)測得洛氏硬度值(zhi)為(wei)59；60HRBW表示(shi)用(yong)硬質(zhi)合金球壓頭在B標尺(chi)上測得的洛氏硬度值(zhi)為(wei)60。
洛(luo)氏硬(ying)度試(shi)驗法的(de)(de)優點(dian)是操作簡便、迅速(su)，壓(ya)痕較小，故可(ke)在工件表面或較薄(bo)的(de)(de)金屬上進行(xing)試(shi)驗，并適于(yu)大量生產中的(de)(de)成品檢查，適于(yu)各種軟硬(ying)材料。
3. 維氏硬度(du)
維(wei)氏硬度(du)試驗(yan)摘(zhai)自GB/T 4340.1-2009《金屬材料 維(wei)氏硬度(du)試驗(yan) 第(di)1部(bu)分：試驗(yan)方法》。
其試驗原理是將(jiang)頂(ding)部兩相(xiang)對面(mian)(mian)具(ju)有規(gui)定角(jiao)度(du)的正四棱錐體金(jin)剛(gang)石壓頭(tou)，用試驗力(li)壓入試樣(yang)表(biao)面(mian)(mian)，保持(chi)規(gui)定時間后，卸除試驗力(li)，并(bing)通過(guo)測量試樣(yang)表(biao)面(mian)(mian)壓痕對角(jiao)線長度(du)來確定試件硬度(du)。所得硬度(du)值用符號HV表(biao)示。
HV可(ke)根據(ju)壓(ya)痕對角線平均長度(du)d值查表求出，也(ye)可(ke)用公式HV=0.1891F/d2計算求出。
例如(ru)，640HV30表(biao)示(shi)在試驗(yan)力(li)294.2N下保持(chi)10～15s，測得的維氏硬(ying)度(du)值(zhi)為(wei)640（HV后面數值(zhi)為(wei)試驗(yan)力(li)值(zhi)，試驗(yan)力(li)保持(chi)時間10～15s不標注）；640HV30/20 表(biao)示(shi)在試驗(yan)力(li)為(wei)294.2N下保持(chi)20s，測得的維氏硬(ying)度(du)值(zhi)為(wei)640。
四、沖擊吸收功
機械(xie)零(ling)件在服役過程(cheng)中不(bu)僅受到靜(jing)載荷與變動載荷的作用(yong)，還受到沖擊載荷的作用(yong)因(yin)此在設計(ji)零(ling)件和工(gong)具時，必須考(kao)慮(lv)所(suo)選用(yong)材料的沖擊吸(xi)收收功。
GB/T 229-2007《金屬(shu)材料(liao) 夏(xia)比擺錘(chui)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)試(shi)驗(yan)方法》規(gui)定，用一定尺(chi)寸和形狀不同的(de)夏(xia)比標準試(shi)樣，在擺錘(chui)式一次沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)試(shi)驗(yan)機(ji)上(shang)進行沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)試(shi)驗(yan)，以沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)試(shi)樣時(shi)所(suo)消耗的(de)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)吸收功來測定鋼鐵材料(liao)的(de)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)吸收功。符號為(wei)Ak，單位為(wei)J。
在原標準中用試(shi)樣斷口(kou)處截面積SN去除Ak即得到沖(chong)擊韌度，用αk表示(shi)，單位為J／c㎡。
對一般(ban)鋼材(cai)來說，所測沖擊吸收功Ak越大，材(cai)料(liao)的(de)韌性越好。本書在一些鋼號力學性能上都標有其Ak值，可(ke)供(gong)選材(cai)時參考。
本(ben)書上(shang)面介紹(shao)了(le)鋼(gang)的力學性(xing)能，在(zai)選(xuan)擇(ze)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)材料時很(hen)重要(yao)(yao)，因為不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)工件在(zai)使用時要(yao)(yao)承(cheng)受(shou)載荷，不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)容(rong)器要(yao)(yao)承(cheng)受(shou)一(yi)定壓力，圖2-1中給出了(le)13種(zhong)基本(ben)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的耐蝕性(xing)和(he)強度的相互(hu)關系，供選(xuan)材時參考(kao)。
