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(xiu)鋼的(de)力(li)學性(xing)能(neng)主要是(shi)(shi)(shi)指(zhi)(zhi)強(qiang)(qiang)度、硬(ying)(ying)度、韌性(xing)、塑性(xing)、疲(pi)勞和(he)(he)(he)彈(dan)性(xing)等幾大部分。常用(yong)的(de)強(qiang)(qiang)度指(zhi)(zhi)標(biao)是(shi)(shi)(shi)指(zhi)(zhi)抗(kang)拉(la)強(qiang)(qiang)度、屈服強(qiang)(qiang)度、抗(kang)彎強(qiang)(qiang)度、抗(kang)壓強(qiang)(qiang)度和(he)(he)(he)抗(kang)扭(niu)強(qiang)(qiang)度等內容；塑性(xing)指(zhi)(zhi)標(biao)是(shi)(shi)(shi)指(zhi)(zhi)斷面收(shou)縮率(lv)和(he)(he)(he)斷后伸長率(lv)；韌性(xing)指(zhi)(zhi)標(biao)是(shi)(shi)(shi)指(zhi)(zhi)沖擊(ji)吸收(shou)功，過去(qu)曾用(yong)沖擊(ji)韌度；常用(yong)的(de)硬(ying)(ying)度指(zhi)(zhi)標(biao)有洛氏硬(ying)(ying)度、布氏硬(ying)(ying)度和(he)(he)(he)維氏硬(ying)(ying)度；疲(pi)勞是(shi)(shi)(shi)指(zhi)(zhi)疲(pi)勞強(qiang)(qiang)度；彈(dan)性(xing)主要是(shi)(shi)(shi)指(zhi)(zhi)彈(dan)性(xing)模(mo)量(liang)。
本書涉及到(dao)的(de)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)力學性能指標有(you)：抗拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)、屈服點、屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)、斷后(hou)伸(shen)長(chang)率(lv)、斷面(mian)收(shou)縮率(lv)、抗彎強(qiang)(qiang)度(du)(du)、沖(chong)擊(ji)吸收(shou)功和沖(chong)擊(ji)韌(ren)度(du)(du)、布氏(shi)硬(ying)度(du)(du)、洛氏(shi)硬(ying)度(du)(du)和維氏(shi)硬(ying)度(du)(du)。
一、強度
強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)是指在(zai)外力(li)作用下抵(di)抗(kang)塑性變形(xing)和(he)(he)斷裂的能(neng)力(li)。常用的強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)指標有(you)抗(kang)拉強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)、屈服(fu)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)和(he)(he)規定非(fei)比例(li)延伸強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)。
1. 規定(ding)非(fei)比(bi)例延(yan)伸(shen)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
當(dang)金屬材料呈現屈服現象時，即在試驗期間達到塑(su)性(xing)變(bian)形(xing)而力不增(zeng)加的應力點，分為上屈服強度和(he)下(xia)屈服強度，過去曾叫“屈服點”。
a. 上屈(qu)服(fu)強(qiang)度是指試樣發生屈(qu)服(fu)時，應(ying)力首次下降前的最高值。符號為(wei)ReH單位為(wei)MPa。
b. 下屈(qu)服強度是指屈(qu)服期間不(bu)計初始瞬時效應的最低應力。符(fu)號(hao)為(wei)RcL，單位為(wei)MPa。
3. 抗拉強度
拉(la)伸試驗時，最(zui)大力(Fm)除以試樣原始(shi)橫截面積(S0)四為材(cai)料的(de)最(zui)大應(ying)力，等同原σb。符號(hao)為Rm，單位為MPa。
二、塑性
材料(liao)斷裂前發生不可(ke)迸永久變形(xing)的能力叫塑(su)性。常用的塑(su)性指標有斷后伸長率和斷面收縮率。
（1）斷(duan)后伸長率 試樣(yang)拉斷(duan)后，斷(duan)后標(biao)距(ju)的殘留伸長（Lu-L0）與(yu)原始(shi)標(biao)距(ju)（L0）之比稱為(wei)斷(duan)后伸長率。符號(hao)為(wei)A，即
三、硬度
硬度實際上(shang)是指(zhi)(zhi)一(yi)個(ge)小的(de)金屬表(biao)面或很小的(de)體積(ji)內抵抗(kang)彈性(xing)(xing)變(bian)形、塑性(xing)(xing)變(bian)形或抵抗(kang)破裂的(de)一(yi)種抗(kang)力。它是材(cai)料的(de)彈性(xing)(xing)、強度、塑性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)等一(yi)系列不(bu)同力學性(xing)(xing)能(neng)組成的(de)綜合性(xing)(xing)能(neng)指(zhi)(zhi)標，是選擇材(cai)料的(de)重要(yao)依(yi)據。
由于硬(ying)度試驗設(she)備(bei)簡單，操作方便、迅(xun)速，又可直接在零件(jian)上進行試驗基本(ben)不破壞工件(jian)，因此在生產和科(ke)研上應用得(de)很廣(guang)(guang)。目前(qian)，在生產中(zhong)應用最廣(guang)(guang)泛的硬(ying)度是布氏(shi)(shi)硬(ying)度、洛氏(shi)(shi)硬(ying)度和維氏(shi)(shi)硬(ying)度。
1. 布氏硬度
布(bu)氏硬度的試驗原理(li)是對一定直徑（mm）的硬質合金球施加試驗力壓入試樣表(biao)面(mian)，經規定保持時間（s）后，卸除試驗力，測定試樣表(biao)面(mian)壓痕(hen)的直徑（mm），即求得布(bu)氏硬度值（HBW）。
布氏硬(ying)度值(zhi)的表(biao)示(shi)：布氏硬(ying)度符(fu)(fu)(fu)號(hao)用(yong)HBW表(biao)示(shi)。符(fu)(fu)(fu)號(hao)HBW前(qian)面數(shu)值(zhi)為硬(ying)度值(zhi)，符(fu)(fu)(fu)號(hao)后面是按如下順序表(biao)示(shi)試驗(yan)條件的指標(biao)：
a. 硬質合金(jin)球直(zhi)徑（mm）。
b. 試驗力大小的數值［（k）N］。
c. 與規定(ding)時間(jian)不同的試驗力保(bao)持時間(jian)（s）。
例1：255HBW5／750 表示用直徑5mm的(de)硬(ying)質合金(jin)球(qiu)在7.355kN試(shi)驗力(li)下(xia)保(bao)持10～15s測(ce)定(ding)的(de)布氏硬(ying)度(du)值(zhi)為255（較短(duan)的(de)保(bao)持時間可(ke)不列出）。
例2：606HBW1／30／20表示用(yong)直(zhi)徑1mm的硬質(zhi)合金球在294.2N試驗力下保持(chi)20s，測定的布氏硬度值(zhi)為606。
鑒于(yu)有的鋼(gang)鐵(tie)材料在技術標準中給(gei)出(chu)的要求值(zhi)(zhi)是壓痕直(zhi)徑，為便于(yu)進行換(huan)算(suan)，現列出(chu)平面(mian)硬(ying)度值(zhi)(zhi)計算(suan)簡(jian)表，見表2-3。
布(bu)氏硬度試驗(yan)方法摘自(zi)GB／T 231.1-2009《金屬材料 布(bu)氏硬度試驗(yan) 第1部分(fen)：試驗(yan)方法》。
2. 洛氏硬度
洛(luo)氏硬(ying)度試(shi)驗法摘自GB／T 230.1-2009《金屬(shu)材料 洛(luo)氏硬(ying)度試(shi)驗 第1部分：試(shi)驗方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標尺(chi)）》。
洛(luo)氏硬度試驗法是目前工(gong)廠中應(ying)用(yong)最廣泛的試驗方法之一(yi)。
洛氏硬(ying)(ying)度(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)原(yuan)理(li)及洛氏硬(ying)(ying)度(du)表示：將壓頭（金(jin)剛石圓(yuan)錐、鋼球或硬(ying)(ying)質合金(jin)球）分兩個步驟壓入試(shi)(shi)(shi)樣表面(mian)，經規定(ding)保(bao)持時(shi)間后(hou)，卸除(chu)主(zhu)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)力(li)(li)，測量被測試(shi)(shi)(shi)金(jin)屬表面(mian)在主(zhu)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)力(li)(li)下殘留(liu)的壓痕深度(du)以(yi)此來計算試(shi)(shi)(shi)件的硬(ying)(ying)度(du)值，即
洛氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度試驗(yan)時(shi)，其(qi)硬(ying)(ying)(ying)度值(zhi)可從硬(ying)(ying)(ying)度計的指示器上直接讀出(chu)，而無需測量壓痕(hen)深度，硬(ying)(ying)(ying)度值(zhi)只(zhi)表(biao)示高低故而沒有單(dan)位。本書常用的洛氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度值(zhi)為HRC、HRB。現把工廠常用的三種硬(ying)(ying)(ying)度標尺及試驗(yan)范圍列于表(biao)2-4。
測出(chu)硬度值后，應(ying)標(biao)明(ming)硬度值符(fu)號（用球測量應(ying)表明(ming)壓(ya)頭代號，鋼球為S，硬質合金球為W）。
例(li)如(ru)，59HRC表(biao)示用(yong)C標尺測得洛(luo)氏硬(ying)度值(zhi)為(wei)(wei)59；60HRBW表(biao)示用(yong)硬(ying)質合金球壓頭在B標尺上測得的洛(luo)氏硬(ying)度值(zhi)為(wei)(wei)60。
洛(luo)氏硬度試驗法(fa)的(de)優點是操作簡便(bian)、迅(xun)速，壓痕較(jiao)(jiao)小，故可在(zai)工件表面或(huo)較(jiao)(jiao)薄的(de)金屬(shu)上進行試驗，并適于大量(liang)生產(chan)中的(de)成品檢(jian)查，適于各種軟硬材(cai)料。
3. 維氏硬度
維氏硬度(du)試驗(yan)摘自GB/T 4340.1-2009《金屬材料 維氏硬度(du)試驗(yan) 第1部分(fen)：試驗(yan)方法》。
其試(shi)驗原理是將頂部兩(liang)相對(dui)面(mian)(mian)具有(you)規定角(jiao)度的(de)正四(si)棱錐體金剛(gang)石壓頭，用試(shi)驗力壓入試(shi)樣(yang)表面(mian)(mian)，保(bao)持規定時間后，卸除試(shi)驗力，并通過測量試(shi)樣(yang)表面(mian)(mian)壓痕對(dui)角(jiao)線(xian)長度來確(que)定試(shi)件硬(ying)度。所(suo)得硬(ying)度值(zhi)用符號HV表示。
HV可根據(ju)壓痕(hen)對角線平(ping)均長度(du)d值查表求出(chu)，也可用(yong)公式HV=0.1891F/d2計算求出(chu)。
例(li)如，640HV30表示在試(shi)驗力(li)(li)294.2N下保(bao)持(chi)10～15s，測(ce)得的維(wei)氏硬(ying)度值為(wei)(wei)640（HV后面(mian)數(shu)值為(wei)(wei)試(shi)驗力(li)(li)值，試(shi)驗力(li)(li)保(bao)持(chi)時間10～15s不標(biao)注）；640HV30/20 表示在試(shi)驗力(li)(li)為(wei)(wei)294.2N下保(bao)持(chi)20s，測(ce)得的維(wei)氏硬(ying)度值為(wei)(wei)640。
四(si)、沖擊吸(xi)收(shou)功(gong)
機械零(ling)件在(zai)服役過(guo)程(cheng)中不(bu)僅受到靜載荷(he)與變動載荷(he)的作用(yong)，還受到沖(chong)擊載荷(he)的作用(yong)因此在(zai)設計零(ling)件和工具時(shi)，必須考慮所選用(yong)材料的沖(chong)擊吸(xi)收(shou)(shou)收(shou)(shou)功。
GB/T 229-2007《金屬(shu)材料 夏(xia)比(bi)擺錘沖擊(ji)(ji)(ji)試(shi)(shi)驗(yan)方法》規(gui)定(ding)，用一(yi)定(ding)尺寸和形狀不同(tong)的夏(xia)比(bi)標準(zhun)試(shi)(shi)樣，在擺錘式(shi)一(yi)次沖擊(ji)(ji)(ji)試(shi)(shi)驗(yan)機上進行沖擊(ji)(ji)(ji)試(shi)(shi)驗(yan)，以沖擊(ji)(ji)(ji)試(shi)(shi)樣時所消耗的沖擊(ji)(ji)(ji)吸收(shou)功(gong)來(lai)測定(ding)鋼鐵材料的沖擊(ji)(ji)(ji)吸收(shou)功(gong)。符號為Ak，單位為J。
在原(yuan)標準中用(yong)試樣斷口處截(jie)面積SN去除Ak即得到沖擊韌度(du)，用(yong)αk表示，單位為(wei)J／c㎡。
對(dui)一(yi)般(ban)鋼(gang)(gang)材(cai)來說，所測沖擊吸收功Ak越大，材(cai)料的韌性(xing)越好。本書在一(yi)些鋼(gang)(gang)號(hao)力(li)學性(xing)能(neng)上都標有其Ak值(zhi)，可供選材(cai)時參考。
本書上面介紹了鋼(gang)(gang)的力(li)學(xue)性能，在選(xuan)擇不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)材(cai)料時(shi)(shi)很重(zhong)要(yao)，因為不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)工件在使用(yong)時(shi)(shi)要(yao)承受(shou)載荷，不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)容(rong)器要(yao)承受(shou)一定壓(ya)力(li)，圖2-1中給出(chu)了13種(zhong)基本不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的耐蝕性和(he)強度(du)的相(xiang)互(hu)關系(xi)，供選(xuan)材(cai)時(shi)(shi)參(can)考(kao)。
