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)力學性(xing)能(neng)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)指(zhi)強度(du)(du)(du)(du)、硬度(du)(du)(du)(du)、韌性(xing)、塑性(xing)、疲(pi)勞和(he)彈(dan)性(xing)等(deng)幾大部分(fen)。常用的(de)(de)強度(du)(du)(du)(du)指(zhi)標是(shi)(shi)指(zhi)抗拉強度(du)(du)(du)(du)、屈(qu)服強度(du)(du)(du)(du)、抗彎強度(du)(du)(du)(du)、抗壓強度(du)(du)(du)(du)和(he)抗扭(niu)強度(du)(du)(du)(du)等(deng)內容；塑性(xing)指(zhi)標是(shi)(shi)指(zhi)斷面收縮(suo)率(lv)和(he)斷后伸長(chang)率(lv)；韌性(xing)指(zhi)標是(shi)(shi)指(zhi)沖擊吸收功(gong)，過去(qu)曾用沖擊韌度(du)(du)(du)(du)；常用的(de)(de)硬度(du)(du)(du)(du)指(zhi)標有洛(luo)氏硬度(du)(du)(du)(du)、布氏硬度(du)(du)(du)(du)和(he)維氏硬度(du)(du)(du)(du)；疲(pi)勞是(shi)(shi)指(zhi)疲(pi)勞強度(du)(du)(du)(du)；彈(dan)性(xing)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)指(zhi)彈(dan)性(xing)模量。
本書(shu)涉(she)及到的(de)(de)不銹鋼的(de)(de)力(li)學性(xing)能指標有：抗拉強(qiang)度(du)(du)(du)、屈服(fu)點、屈服(fu)強(qiang)度(du)(du)(du)、斷后伸長率、斷面收縮率、抗彎強(qiang)度(du)(du)(du)、沖擊吸收功和沖擊韌(ren)度(du)(du)(du)、布(bu)氏硬(ying)度(du)(du)(du)、洛氏硬(ying)度(du)(du)(du)和維(wei)氏硬(ying)度(du)(du)(du)。
一、強度(du)
強(qiang)度(du)是(shi)指在外力作(zuo)用下抵抗塑性變形和(he)(he)斷(duan)裂的能力。常用的強(qiang)度(du)指標有抗拉強(qiang)度(du)、屈服(fu)強(qiang)度(du)和(he)(he)規定非比例延伸強(qiang)度(du)。
1. 規定非(fei)比例延伸強度Rp（舊標準(zhun)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)
當金屬材料呈(cheng)現屈服(fu)現象時，即在試驗期間達到塑性變形而力不增加的應力點，分為上屈服(fu)強(qiang)度(du)和下(xia)屈服(fu)強(qiang)度(du)，過去曾叫“屈服(fu)點”。
a. 上(shang)屈(qu)服(fu)強度是指試樣(yang)發(fa)生屈(qu)服(fu)時，應力首次下降前的最(zui)高(gao)值。符號為ReH單位為MPa。
b. 下(xia)屈服強度是指屈服期間(jian)不計(ji)初始瞬時效應的最低(di)應力(li)。符(fu)號為(wei)RcL，單位(wei)為(wei)MPa。
3. 抗拉強度
拉伸試(shi)驗(yan)時(shi)，最(zui)大力(Fm)除以(yi)試(shi)樣原(yuan)始橫截面積(ji)(S0)四為材(cai)料(liao)的(de)最(zui)大應(ying)力，等同(tong)原(yuan)σb。符號(hao)為Rm，單位(wei)為MPa。
二、塑性
材料斷(duan)裂(lie)前發生不可迸永久變形的能力叫塑性(xing)。常(chang)用的塑性(xing)指標有(you)斷(duan)后伸長率和斷(duan)面收縮率。
（1）斷后伸(shen)長率(lv) 試樣(yang)拉斷后，斷后標距的殘留(liu)伸(shen)長（Lu-L0）與(yu)原始標距（L0）之比稱(cheng)為斷后伸(shen)長率(lv)。符號(hao)為A，即
三、硬度
硬度(du)實(shi)際上是指一個小(xiao)的金屬表面或(huo)很小(xiao)的體積內抵抗(kang)(kang)彈性(xing)變(bian)形、塑性(xing)變(bian)形或(huo)抵抗(kang)(kang)破(po)裂的一種抗(kang)(kang)力(li)。它是材料的彈性(xing)、強度(du)、塑性(xing)、韌性(xing)等一系(xi)列不同(tong)力(li)學性(xing)能(neng)組成的綜合性(xing)能(neng)指標，是選擇材料的重(zhong)要(yao)依據。
由于硬(ying)度(du)(du)試驗設備簡單，操作方便(bian)、迅速(su)，又可直接在(zai)(zai)零件(jian)上(shang)進行試驗基本不破壞工件(jian)，因此(ci)在(zai)(zai)生(sheng)產(chan)(chan)和科研上(shang)應用得很廣(guang)(guang)。目前，在(zai)(zai)生(sheng)產(chan)(chan)中應用最廣(guang)(guang)泛的硬(ying)度(du)(du)是布氏硬(ying)度(du)(du)、洛氏硬(ying)度(du)(du)和維氏硬(ying)度(du)(du)。
1. 布氏(shi)硬度
布氏硬度的(de)試驗(yan)原理是對一定直徑（mm）的(de)硬質合(he)金球施(shi)加試驗(yan)力壓入試樣表面，經規定保持時間（s）后，卸除試驗(yan)力，測定試樣表面壓痕的(de)直徑（mm），即求得布氏硬度值（HBW）。
布氏硬(ying)(ying)度值(zhi)的表(biao)示(shi)：布氏硬(ying)(ying)度符號(hao)(hao)用HBW表(biao)示(shi)。符號(hao)(hao)HBW前面數(shu)值(zhi)為硬(ying)(ying)度值(zhi)，符號(hao)(hao)后面是按(an)如下順序表(biao)示(shi)試驗條件的指(zhi)標：
a. 硬質(zhi)合金球直徑（mm）。
b. 試(shi)驗力大小的數值［（k）N］。
c. 與規定時(shi)間不同的試驗力保持時(shi)間（s）。
例1：255HBW5／750 表示用(yong)直徑5mm的(de)硬質合金球在(zai)7.355kN試驗(yan)力(li)下保(bao)持10～15s測定的(de)布(bu)氏硬度(du)值為255（較短(duan)的(de)保(bao)持時間可不列(lie)出）。
例2：606HBW1／30／20表(biao)示(shi)用直徑1mm的硬質合金球(qiu)在294.2N試(shi)驗力(li)下保(bao)持20s，測定的布氏硬度值為606。
鑒于有的(de)鋼(gang)鐵材料在技術標準中給出(chu)的(de)要求值(zhi)是(shi)壓痕直徑(jing)，為便于進行換算，現列(lie)出(chu)平面硬度值(zhi)計算簡表(biao)，見表(biao)2-3。
布(bu)氏(shi)硬(ying)度試(shi)驗(yan)(yan)方(fang)法(fa)摘自GB／T 231.1-2009《金(jin)屬材(cai)料 布(bu)氏(shi)硬(ying)度試(shi)驗(yan)(yan) 第(di)1部分：試(shi)驗(yan)(yan)方(fang)法(fa)》。
2. 洛氏硬度
洛氏(shi)硬度試(shi)(shi)驗法摘(zhai)自(zi)GB／T 230.1-2009《金屬材料 洛氏(shi)硬度試(shi)(shi)驗 第1部分(fen)：試(shi)(shi)驗方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標尺）》。
洛(luo)氏硬度試驗法是目前(qian)工廠(chang)中應用最廣泛(fan)的試驗方法之一。
洛氏硬(ying)(ying)度試驗原理及洛氏硬(ying)(ying)度表(biao)(biao)示：將壓頭(tou)（金剛石圓錐(zhui)、鋼球或硬(ying)(ying)質合金球）分(fen)兩個步驟(zou)壓入試樣表(biao)(biao)面，經規定保(bao)持(chi)時間后(hou)，卸除主(zhu)試驗力(li)，測量被測試金屬表(biao)(biao)面在主(zhu)試驗力(li)下殘留(liu)的壓痕深度以此(ci)來計(ji)算(suan)試件的硬(ying)(ying)度值，即
洛氏硬度(du)(du)試(shi)驗時，其硬度(du)(du)值(zhi)可從硬度(du)(du)計的指示器上直接讀出，而無(wu)需測量(liang)壓(ya)痕深度(du)(du)，硬度(du)(du)值(zhi)只表示高(gao)低(di)故而沒有單(dan)位。本書常用的洛氏硬度(du)(du)值(zhi)為HRC、HRB。現把工廠常用的三種硬度(du)(du)標尺(chi)及試(shi)驗范圍列(lie)于(yu)表2-4。
測出硬(ying)度值后，應標(biao)明硬(ying)度值符(fu)號(hao)（用球測量(liang)應表(biao)明壓頭代(dai)號(hao)，鋼球為(wei)S，硬(ying)質合金球為(wei)W）。
例如，59HRC表(biao)示(shi)用(yong)C標尺(chi)測得洛氏硬(ying)度值為(wei)(wei)59；60HRBW表(biao)示(shi)用(yong)硬(ying)質(zhi)合金(jin)球壓頭在B標尺(chi)上(shang)測得的(de)洛氏硬(ying)度值為(wei)(wei)60。
洛(luo)氏硬度試(shi)(shi)驗(yan)法的優點(dian)是操作(zuo)簡便、迅速，壓痕較(jiao)小，故可在工件(jian)表面或較(jiao)薄的金屬(shu)上進(jin)行(xing)試(shi)(shi)驗(yan)，并(bing)適于大量生產(chan)中(zhong)的成品(pin)檢查，適于各種軟硬材料(liao)。
3. 維氏硬度
維氏(shi)硬度(du)試(shi)驗摘(zhai)自GB/T 4340.1-2009《金屬材料 維氏(shi)硬度(du)試(shi)驗 第1部分(fen)：試(shi)驗方法》。
其試驗原理(li)是將頂部兩相對(dui)面(mian)(mian)具有規定角度(du)的(de)正(zheng)四棱(leng)錐體金剛石壓(ya)頭，用試驗力壓(ya)入試樣(yang)表(biao)面(mian)(mian)，保持規定時間后(hou)，卸除(chu)試驗力，并通(tong)過測量試樣(yang)表(biao)面(mian)(mian)壓(ya)痕(hen)對(dui)角線長度(du)來確(que)定試件(jian)硬(ying)度(du)。所得(de)硬(ying)度(du)值用符號HV表(biao)示。
HV可根據壓痕(hen)對角線(xian)平均(jun)長度d值查表求出，也(ye)可用(yong)公式HV=0.1891F/d2計算求出。
例如，640HV30表示(shi)在試(shi)驗(yan)力(li)294.2N下(xia)保(bao)(bao)持(chi)(chi)(chi)10～15s，測得的維氏硬度值為(wei)640（HV后面數值為(wei)試(shi)驗(yan)力(li)值，試(shi)驗(yan)力(li)保(bao)(bao)持(chi)(chi)(chi)時間10～15s不標注）；640HV30/20 表示(shi)在試(shi)驗(yan)力(li)為(wei)294.2N下(xia)保(bao)(bao)持(chi)(chi)(chi)20s，測得的維氏硬度值為(wei)640。
四、沖擊吸(xi)收功
機械零(ling)(ling)件(jian)在服役(yi)過程(cheng)中不僅(jin)受到靜載荷(he)與變動載荷(he)的(de)作(zuo)用，還(huan)受到沖擊(ji)載荷(he)的(de)作(zuo)用因此在設(she)計零(ling)(ling)件(jian)和工具時，必須考慮所選(xuan)用材料的(de)沖擊(ji)吸收收功。
GB/T 229-2007《金屬材(cai)料 夏比擺(bai)錘(chui)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)試(shi)驗(yan)方法》規定(ding)(ding)，用(yong)一定(ding)(ding)尺寸和形狀不同的夏比標(biao)準試(shi)樣(yang)，在擺(bai)錘(chui)式一次沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)試(shi)驗(yan)機上進行沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)試(shi)驗(yan)，以沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)試(shi)樣(yang)時(shi)所消耗的沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)吸(xi)收功來測定(ding)(ding)鋼鐵(tie)材(cai)料的沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)吸(xi)收功。符號(hao)為(wei)(wei)Ak，單位為(wei)(wei)J。
在原標(biao)準(zhun)中(zhong)用試(shi)樣(yang)斷口處截面積SN去(qu)除Ak即得到沖擊韌(ren)度，用αk表示(shi)，單位為J／c㎡。
對一(yi)般鋼(gang)材(cai)來說，所測沖(chong)擊(ji)吸收功Ak越大(da)，材(cai)料的韌性越好。本(ben)書在一(yi)些鋼(gang)號(hao)力學性能(neng)上都標有其Ak值，可供(gong)選材(cai)時參考。
本(ben)書上面介紹(shao)了(le)鋼的力學性能，在選擇不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼材料(liao)時很(hen)重要，因為不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼工件在使用時要承受載荷(he)，不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼容器要承受一(yi)定壓(ya)力，圖2-1中給出了(le)13種基本(ben)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的耐蝕性和強度的相互(hu)關系，供選材時參考(kao)。
