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(gang)的力(li)學性(xing)能主(zhu)要是(shi)指(zhi)強(qiang)度(du)、硬(ying)(ying)(ying)度(du)、韌性(xing)、塑性(xing)、疲(pi)勞(lao)和(he)彈性(xing)等幾(ji)大部(bu)分(fen)。常用(yong)的強(qiang)度(du)指(zhi)標(biao)是(shi)指(zhi)抗(kang)(kang)拉強(qiang)度(du)、屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)、抗(kang)(kang)彎強(qiang)度(du)、抗(kang)(kang)壓強(qiang)度(du)和(he)抗(kang)(kang)扭強(qiang)度(du)等內容；塑性(xing)指(zhi)標(biao)是(shi)指(zhi)斷(duan)面收縮率和(he)斷(duan)后伸長率；韌性(xing)指(zhi)標(biao)是(shi)指(zhi)沖擊(ji)(ji)吸收功(gong)，過去曾(ceng)用(yong)沖擊(ji)(ji)韌度(du)；常用(yong)的硬(ying)(ying)(ying)度(du)指(zhi)標(biao)有洛氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)、布氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)和(he)維氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)；疲(pi)勞(lao)是(shi)指(zhi)疲(pi)勞(lao)強(qiang)度(du)；彈性(xing)主(zhu)要是(shi)指(zhi)彈性(xing)模量。
本書涉及到的不銹鋼的力學性能指(zhi)標(biao)有：抗(kang)拉強度(du)(du)、屈(qu)服點、屈(qu)服強度(du)(du)、斷(duan)后伸長率、斷(duan)面收(shou)縮率、抗(kang)彎強度(du)(du)、沖擊(ji)吸收(shou)功和沖擊(ji)韌度(du)(du)、布氏(shi)硬度(du)(du)、洛(luo)氏(shi)硬度(du)(du)和維氏(shi)硬度(du)(du)。
一、強度
強(qiang)度(du)(du)是指在外力作用下抵抗塑性變形和斷裂(lie)的能力。常(chang)用的強(qiang)度(du)(du)指標(biao)有抗拉強(qiang)度(du)(du)、屈服強(qiang)度(du)(du)和規(gui)定非比例(li)延(yan)伸強(qiang)度(du)(du)。
1. 規定非(fei)比例延伸強(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(jin)屬材(cai)料呈現(xian)屈(qu)(qu)服(fu)現(xian)象時，即在(zai)試驗期間達到塑性變(bian)形而力不增加(jia)的(de)應力點(dian)，分為(wei)上(shang)屈(qu)(qu)服(fu)強(qiang)度(du)和下(xia)屈(qu)(qu)服(fu)強(qiang)度(du)，過去曾(ceng)叫“屈(qu)(qu)服(fu)點(dian)”。
a. 上屈服強(qiang)度是指試樣(yang)發生屈服時(shi)，應力首次下降前(qian)的最高值。符號(hao)為ReH單位為MPa。
b. 下屈(qu)服(fu)強度是指(zhi)屈(qu)服(fu)期間不計初始瞬時(shi)效(xiao)應的最(zui)低應力。符(fu)號為RcL，單位(wei)為MPa。
3. 抗拉強度
拉伸試驗時，最(zui)大力(Fm)除以試樣原始(shi)橫(heng)截(jie)面(mian)積(S0)四(si)為材(cai)料的(de)最(zui)大應力，等同原σb。符號為Rm，單位為MPa。
二(er)、塑性
材料斷裂前發生(sheng)不可(ke)迸永久變形的能力(li)叫塑性。常用的塑性指標有斷后(hou)伸(shen)長(chang)率和斷面收縮率。
（1）斷(duan)后伸長(chang)(chang)(chang)率 試樣(yang)拉(la)斷(duan)后，斷(duan)后標(biao)距的殘留伸長(chang)(chang)(chang)（Lu-L0）與原始標(biao)距（L0）之(zhi)比稱為斷(duan)后伸長(chang)(chang)(chang)率。符號為A，即
三、硬(ying)度
硬度實際上是指(zhi)一(yi)個(ge)小(xiao)的(de)金(jin)屬表(biao)面或(huo)很小(xiao)的(de)體積內抵抗彈性變形、塑性變形或(huo)抵抗破裂的(de)一(yi)種抗力。它是材料的(de)彈性、強度、塑性、韌性等一(yi)系列不同力學(xue)性能組成的(de)綜(zong)合(he)性能指(zhi)標，是選(xuan)擇(ze)材料的(de)重要依(yi)據。
由于硬(ying)度(du)試(shi)驗(yan)設(she)備簡單，操(cao)作方便、迅速，又可(ke)直接在零件上進行試(shi)驗(yan)基本(ben)不(bu)破壞工件，因此在生(sheng)產和科研上應(ying)用(yong)得很廣(guang)。目(mu)前，在生(sheng)產中應(ying)用(yong)最廣(guang)泛的硬(ying)度(du)是布氏硬(ying)度(du)、洛(luo)氏硬(ying)度(du)和維氏硬(ying)度(du)。
1. 布(bu)氏(shi)硬度
布氏(shi)硬(ying)度的試(shi)(shi)驗(yan)(yan)原理是對一(yi)定(ding)直徑（mm）的硬(ying)質合金球(qiu)施(shi)加試(shi)(shi)驗(yan)(yan)力(li)壓(ya)入試(shi)(shi)樣(yang)表(biao)面，經規定(ding)保(bao)持(chi)時間（s）后，卸除試(shi)(shi)驗(yan)(yan)力(li)，測定(ding)試(shi)(shi)樣(yang)表(biao)面壓(ya)痕的直徑（mm），即求得布氏(shi)硬(ying)度值（HBW）。
布氏(shi)硬度值(zhi)(zhi)的表示(shi)：布氏(shi)硬度符(fu)號(hao)用HBW表示(shi)。符(fu)號(hao)HBW前面(mian)數值(zhi)(zhi)為硬度值(zhi)(zhi)，符(fu)號(hao)后面(mian)是按如下順序表示(shi)試(shi)驗條件的指標(biao)：
a. 硬質合金球直(zhi)徑（mm）。
b. 試驗力大小的數值(zhi)［（k）N］。
c. 與(yu)規定時間(jian)不同(tong)的試驗力保(bao)持時間(jian)（s）。
例1：255HBW5／750 表示用直徑5mm的(de)(de)(de)硬質合(he)金球在7.355kN試驗(yan)力(li)下保持(chi)10～15s測定的(de)(de)(de)布氏硬度值為255（較(jiao)短的(de)(de)(de)保持(chi)時間可不列(lie)出(chu)）。
例2：606HBW1／30／20表示用直徑1mm的硬(ying)(ying)質合金球在294.2N試驗力下(xia)保持20s，測定的布氏硬(ying)(ying)度(du)值為606。
鑒于有的鋼鐵材(cai)料在技術標(biao)準中給出的要求值(zhi)是壓痕直徑，為便于進行換算，現列(lie)出平面(mian)硬度值(zhi)計算簡表，見表2-3。
布(bu)氏硬度(du)試(shi)驗(yan)方法摘自GB／T 231.1-2009《金屬材(cai)料 布(bu)氏硬度(du)試(shi)驗(yan) 第1部分：試(shi)驗(yan)方法》。
2. 洛(luo)氏硬度(du)
洛氏(shi)硬(ying)度試驗法摘自(zi)GB／T 230.1-2009《金(jin)屬材料(liao) 洛氏(shi)硬(ying)度試驗 第(di)1部分：試驗方(fang)法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標尺）》。
洛氏硬度試(shi)驗(yan)法(fa)是目(mu)前(qian)工廠中應用最廣泛的試(shi)驗(yan)方法(fa)之一。
洛氏硬度試(shi)(shi)驗(yan)(yan)原理及洛氏硬度表示：將壓頭（金剛石圓錐、鋼球或硬質合金球）分兩個步驟壓入試(shi)(shi)樣表面，經規定保持時間(jian)后，卸除主(zhu)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)力(li)，測量被測試(shi)(shi)金屬表面在主(zhu)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)力(li)下(xia)殘留的壓痕深度以(yi)此(ci)來計算試(shi)(shi)件(jian)的硬度值，即
洛(luo)氏(shi)硬(ying)度(du)試(shi)驗時，其(qi)硬(ying)度(du)值可從硬(ying)度(du)計的指示(shi)器上(shang)直接讀出，而無需測量(liang)壓痕深度(du)，硬(ying)度(du)值只表(biao)示(shi)高低故(gu)而沒(mei)有(you)單位。本書常(chang)用(yong)的洛(luo)氏(shi)硬(ying)度(du)值為(wei)HRC、HRB。現把工廠常(chang)用(yong)的三種(zhong)硬(ying)度(du)標尺及試(shi)驗范圍列(lie)于表(biao)2-4。
測出硬(ying)度(du)值(zhi)后，應標明硬(ying)度(du)值(zhi)符號（用球(qiu)測量應表明壓頭代號，鋼球(qiu)為(wei)(wei)S，硬(ying)質(zhi)合金球(qiu)為(wei)(wei)W）。
例如，59HRC表示用(yong)C標(biao)尺測得洛(luo)氏硬度值為(wei)59；60HRBW表示用(yong)硬質(zhi)合金球壓(ya)頭在B標(biao)尺上測得的洛(luo)氏硬度值為(wei)60。
洛氏硬度試(shi)驗(yan)法的(de)優點是(shi)操(cao)作簡(jian)便、迅速，壓痕較小，故可(ke)在工件表(biao)面或較薄的(de)金屬上進行試(shi)驗(yan)，并適于大量生產中的(de)成(cheng)品檢查，適于各種軟硬材料。
3. 維氏硬度(du)
維氏硬(ying)度試驗摘自GB/T 4340.1-2009《金屬(shu)材料 維氏硬(ying)度試驗 第1部(bu)分：試驗方(fang)法》。
其試(shi)驗原理是將頂部兩相對面(mian)具有規(gui)定角度(du)的正四(si)棱錐體金剛石(shi)壓頭，用試(shi)驗力壓入試(shi)樣表面(mian)，保持(chi)規(gui)定時間后，卸除試(shi)驗力，并通過測量(liang)試(shi)樣表面(mian)壓痕對角線長(chang)度(du)來確定試(shi)件硬(ying)度(du)。所得硬(ying)度(du)值用符號HV表示。
HV可(ke)根據壓痕對角線平(ping)均長度d值查(cha)表求出(chu)，也可(ke)用公式HV=0.1891F/d2計算求出(chu)。
例如，640HV30表示在試(shi)驗(yan)力(li)294.2N下保(bao)持10～15s，測得的(de)維氏硬(ying)度值為(wei)640（HV后(hou)面數值為(wei)試(shi)驗(yan)力(li)值，試(shi)驗(yan)力(li)保(bao)持時間10～15s不標注）；640HV30/20 表示在試(shi)驗(yan)力(li)為(wei)294.2N下保(bao)持20s，測得的(de)維氏硬(ying)度值為(wei)640。
四、沖(chong)擊吸收功(gong)
機(ji)械(xie)零件(jian)在服役過程(cheng)中不僅受(shou)到靜載荷(he)與變(bian)動載荷(he)的(de)作(zuo)用，還受(shou)到沖(chong)擊載荷(he)的(de)作(zuo)用因此在設計(ji)零件(jian)和(he)工具時，必(bi)須考慮所選用材料的(de)沖(chong)擊吸(xi)收(shou)收(shou)功。
GB/T 229-2007《金屬材料 夏(xia)比(bi)擺錘沖擊(ji)(ji)試驗(yan)方法》規定，用一(yi)定尺寸和形狀不同(tong)的(de)(de)夏(xia)比(bi)標準試樣(yang)，在擺錘式一(yi)次沖擊(ji)(ji)試驗(yan)機上進行沖擊(ji)(ji)試驗(yan)，以沖擊(ji)(ji)試樣(yang)時所消耗的(de)(de)沖擊(ji)(ji)吸收(shou)功來測定鋼鐵材料的(de)(de)沖擊(ji)(ji)吸收(shou)功。符號為Ak，單位為J。
在(zai)原標準(zhun)中用試樣斷口處截(jie)面積SN去除Ak即得到沖擊韌度，用αk表示，單位為J／c㎡。
對一(yi)般鋼材來說(shuo)，所(suo)測沖(chong)擊(ji)吸收功(gong)Ak越(yue)大(da)，材料的韌性越(yue)好(hao)。本(ben)書在一(yi)些鋼號力(li)學性能(neng)上都標有其(qi)Ak值，可供選材時參(can)考。
本書上面介紹了鋼的(de)力(li)學性(xing)能(neng)，在(zai)選(xuan)擇不(bu)銹(xiu)鋼材料時很重要(yao)，因為不(bu)銹(xiu)鋼工件在(zai)使用時要(yao)承受載(zai)荷，不(bu)銹(xiu)鋼容(rong)器要(yao)承受一(yi)定壓力(li)，圖2-1中給出了13種(zhong)基(ji)本不(bu)銹(xiu)鋼的(de)耐蝕性(xing)和強度的(de)相互關系，供選(xuan)材時參考(kao)。
