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)力(li)學性(xing)能主要是(shi)指(zhi)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)、硬度(du)(du)(du)(du)、韌(ren)性(xing)、塑(su)性(xing)、疲勞和(he)彈性(xing)等(deng)幾大部(bu)分。常用的(de)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)指(zhi)標是(shi)指(zhi)抗拉強(qiang)度(du)(du)(du)(du)、屈(qu)服強(qiang)度(du)(du)(du)(du)、抗彎(wan)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)、抗壓強(qiang)度(du)(du)(du)(du)和(he)抗扭強(qiang)度(du)(du)(du)(du)等(deng)內(nei)容；塑(su)性(xing)指(zhi)標是(shi)指(zhi)斷面收縮率和(he)斷后伸長率；韌(ren)性(xing)指(zhi)標是(shi)指(zhi)沖(chong)擊吸收功(gong)，過去曾用沖(chong)擊韌(ren)度(du)(du)(du)(du)；常用的(de)硬度(du)(du)(du)(du)指(zhi)標有洛氏硬度(du)(du)(du)(du)、布氏硬度(du)(du)(du)(du)和(he)維氏硬度(du)(du)(du)(du)；疲勞是(shi)指(zhi)疲勞強(qiang)度(du)(du)(du)(du)；彈性(xing)主要是(shi)指(zhi)彈性(xing)模量。
本書涉及到(dao)的不(bu)銹鋼的力(li)學性能指(zhi)標(biao)有：抗(kang)拉強度(du)、屈服(fu)點、屈服(fu)強度(du)、斷(duan)后伸長率、斷(duan)面收(shou)縮率、抗(kang)彎(wan)強度(du)、沖(chong)擊(ji)吸收(shou)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、強度
強(qiang)度(du)(du)是指在外力作用下抵(di)抗塑性變形(xing)和斷裂的能力。常用的強(qiang)度(du)(du)指標有抗拉強(qiang)度(du)(du)、屈(qu)服強(qiang)度(du)(du)和規(gui)定(ding)非(fei)比(bi)例延伸強(qiang)度(du)(du)。
1. 規(gui)定非比例延(yan)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. 屈服強度
當金屬(shu)材(cai)料呈現屈服(fu)現象時，即在試驗期間達到塑性變(bian)形而力(li)不增加的應力(li)點(dian)，分為上(shang)屈服(fu)強度和下(xia)屈服(fu)強度，過(guo)去曾(ceng)叫(jiao)“屈服(fu)點(dian)”。
a. 上屈(qu)服強度是指試樣發生屈(qu)服時，應力首次下降(jiang)前(qian)的最高(gao)值。符(fu)號為ReH單位(wei)為MPa。
b. 下屈服強度是指屈服期間不計初始瞬時效應的最低應力(li)。符(fu)號(hao)為RcL，單位為MPa。
3. 抗(kang)拉強(qiang)度
拉伸試驗時(shi)，最大力(li)(Fm)除(chu)以試樣原始橫(heng)截面積(S0)四為材料的最大應力(li)，等同(tong)原σb。符號為Rm，單位(wei)為MPa。
二(er)、塑性(xing)
材料(liao)斷裂前(qian)發生不可(ke)迸永久變形(xing)的能力叫塑性。常用的塑性指標(biao)有斷后伸長率和(he)斷面收縮率。
（1）斷后伸長(chang)率 試樣拉(la)斷后，斷后標距(ju)的殘留(liu)伸長(chang)（Lu-L0）與(yu)原始標距(ju)（L0）之比稱為斷后伸長(chang)率。符號為A，即
三、硬度
硬度(du)實際上是(shi)指一個(ge)小的金(jin)屬表(biao)面(mian)或很(hen)小的體積內(nei)抵(di)抗彈(dan)性(xing)(xing)(xing)變(bian)形、塑性(xing)(xing)(xing)變(bian)形或抵(di)抗破裂的一種抗力。它是(shi)材料的彈(dan)性(xing)(xing)(xing)、強度(du)、塑性(xing)(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)(xing)等一系(xi)列不(bu)同力學性(xing)(xing)(xing)能組成的綜合性(xing)(xing)(xing)能指標，是(shi)選(xuan)擇材料的重要(yao)依據(ju)。
由于硬(ying)度(du)試(shi)驗(yan)(yan)設備簡單，操(cao)作方(fang)便、迅速，又(you)可(ke)直接(jie)在零件(jian)上(shang)進行試(shi)驗(yan)(yan)基本(ben)不破壞工件(jian)，因此在生(sheng)產(chan)和(he)科研上(shang)應用得(de)很廣。目前，在生(sheng)產(chan)中應用最廣泛的硬(ying)度(du)是布氏硬(ying)度(du)、洛氏硬(ying)度(du)和(he)維氏硬(ying)度(du)。
1. 布氏硬度
布氏硬度的(de)試(shi)驗(yan)(yan)原理是對一(yi)定(ding)直徑（mm）的(de)硬質(zhi)合金球施加(jia)試(shi)驗(yan)(yan)力壓(ya)入試(shi)樣表面，經規定(ding)保持(chi)時(shi)間（s）后，卸除試(shi)驗(yan)(yan)力，測定(ding)試(shi)樣表面壓(ya)痕的(de)直徑（mm），即求得布氏硬度值（HBW）。
布氏硬(ying)度值的表示：布氏硬(ying)度符號(hao)用HBW表示。符號(hao)HBW前面數值為硬(ying)度值，符號(hao)后(hou)面是按如下順序表示試(shi)驗條(tiao)件的指標(biao)：
a. 硬質合金球直徑（mm）。
b. 試驗力大小的數值［（k）N］。
c. 與(yu)規定時(shi)間不同的(de)試驗(yan)力保持時(shi)間（s）。
例1：255HBW5／750 表示用直徑(jing)5mm的硬質合(he)金球(qiu)在7.355kN試(shi)驗(yan)力(li)下保持(chi)10～15s測定的布氏硬度值為255（較短的保持(chi)時間可不列出(chu)）。
例2：606HBW1／30／20表示用直徑1mm的硬(ying)質合金(jin)球在(zai)294.2N試驗力下保(bao)持20s，測定的布氏(shi)硬(ying)度(du)值為606。
鑒于(yu)有的鋼鐵材料(liao)在(zai)技術標準中(zhong)給出的要求值是壓痕直徑，為便于(yu)進行(xing)換算，現列出平面硬度(du)值計算簡表，見表2-3。
布氏硬(ying)度試驗(yan)方法摘自GB／T 231.1-2009《金屬材料(liao) 布氏硬(ying)度試驗(yan) 第1部分：試驗(yan)方法》。
2. 洛(luo)氏硬度
洛氏(shi)硬(ying)度(du)試驗(yan)法摘自(zi)GB／T 230.1-2009《金屬材料 洛氏(shi)硬(ying)度(du)試驗(yan) 第1部分(fen)：試驗(yan)方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標尺）》。
洛(luo)氏(shi)硬(ying)度試(shi)驗法是(shi)目前工(gong)廠中應用最廣泛的試(shi)驗方法之一(yi)。
洛氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)試(shi)驗原理及洛氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)表(biao)示：將壓(ya)(ya)(ya)頭（金(jin)剛石圓錐、鋼球(qiu)或硬(ying)質(zhi)合(he)金(jin)球(qiu)）分兩(liang)個步驟壓(ya)(ya)(ya)入試(shi)樣表(biao)面，經規定保持(chi)時間后，卸除(chu)主(zhu)試(shi)驗力，測量被測試(shi)金(jin)屬表(biao)面在主(zhu)試(shi)驗力下殘留的壓(ya)(ya)(ya)痕(hen)深(shen)度(du)以此來計算試(shi)件的硬(ying)度(du)值，即
洛(luo)氏(shi)硬(ying)度(du)試驗時，其硬(ying)度(du)值可從(cong)硬(ying)度(du)計的(de)指示器上(shang)直接讀(du)出，而無需測(ce)量壓痕深度(du)，硬(ying)度(du)值只表示高低故而沒(mei)有(you)單位。本(ben)書常用的(de)洛(luo)氏(shi)硬(ying)度(du)值為HRC、HRB。現把工廠常用的(de)三種(zhong)硬(ying)度(du)標尺及試驗范圍列(lie)于表2-4。
測出硬(ying)度(du)值后(hou)，應(ying)標明硬(ying)度(du)值符號（用(yong)球(qiu)測量(liang)應(ying)表(biao)明壓頭代號，鋼球(qiu)為(wei)S，硬(ying)質合(he)金球(qiu)為(wei)W）。
例如，59HRC表(biao)示(shi)用C標尺測得(de)(de)洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度值為59；60HRBW表(biao)示(shi)用硬(ying)(ying)質合金(jin)球壓頭在B標尺上(shang)測得(de)(de)的洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度值為60。
洛氏硬度試驗法的優點是(shi)操作簡便、迅速(su)，壓痕(hen)較(jiao)小(xiao)，故可在工件表面(mian)或較(jiao)薄的金屬(shu)上進行(xing)試驗，并適(shi)于(yu)大量生產中(zhong)的成(cheng)品(pin)檢(jian)查，適(shi)于(yu)各種軟硬材料。
3. 維(wei)氏硬度
維氏(shi)硬度試(shi)驗摘自GB/T 4340.1-2009《金屬材(cai)料 維氏(shi)硬度試(shi)驗 第(di)1部分：試(shi)驗方法(fa)》。
其(qi)試(shi)驗原理(li)是(shi)將頂部兩相對(dui)面(mian)具有規定角度的正(zheng)四棱錐體金(jin)剛(gang)石壓頭，用(yong)試(shi)驗力(li)壓入試(shi)樣表(biao)(biao)面(mian)，保持規定時間后，卸除試(shi)驗力(li)，并通過(guo)測量試(shi)樣表(biao)(biao)面(mian)壓痕(hen)對(dui)角線長(chang)度來確(que)定試(shi)件硬度。所得硬度值用(yong)符號HV表(biao)(biao)示。
HV可根(gen)據壓(ya)痕(hen)對角線平均長度d值查表求出(chu)，也可用公式HV=0.1891F/d2計算求出(chu)。
例如，640HV30表示在試驗力294.2N下保持(chi)(chi)(chi)10～15s，測得(de)的維(wei)氏(shi)硬度值為640（HV后面數值為試驗力值，試驗力保持(chi)(chi)(chi)時間10～15s不標注(zhu)）；640HV30/20 表示在試驗力為294.2N下保持(chi)(chi)(chi)20s，測得(de)的維(wei)氏(shi)硬度值為640。
四(si)、沖擊吸收(shou)功
機(ji)械零件(jian)在服役過程中(zhong)不僅(jin)受到(dao)靜(jing)載(zai)荷與(yu)變動載(zai)荷的(de)作用，還(huan)受到(dao)沖擊(ji)載(zai)荷的(de)作用因此在設計零件(jian)和(he)工(gong)具時(shi)，必須考慮所選用材料的(de)沖擊(ji)吸收收功。
GB/T 229-2007《金屬(shu)材料(liao) 夏比(bi)擺(bai)錘(chui)沖(chong)擊(ji)試(shi)驗(yan)方法》規定(ding)，用一定(ding)尺寸和形狀不同(tong)的夏比(bi)標準(zhun)試(shi)樣，在擺(bai)錘(chui)式一次沖(chong)擊(ji)試(shi)驗(yan)機上(shang)進行(xing)沖(chong)擊(ji)試(shi)驗(yan)，以沖(chong)擊(ji)試(shi)樣時所(suo)消(xiao)耗的沖(chong)擊(ji)吸收功(gong)來測定(ding)鋼鐵(tie)材料(liao)的沖(chong)擊(ji)吸收功(gong)。符號(hao)為(wei)Ak，單位為(wei)J。
在原標準(zhun)中用試樣斷口處(chu)截面積SN去除Ak即得(de)到沖擊韌度(du)，用αk表示，單(dan)位為(wei)J／c㎡。
對一般鋼材(cai)來說(shuo)，所測沖擊(ji)吸收功Ak越大，材(cai)料(liao)的韌性越好(hao)。本(ben)書在一些鋼號(hao)力(li)學性能上(shang)都標(biao)有(you)其Ak值，可供(gong)選材(cai)時參考。
本(ben)書(shu)上(shang)面介紹了鋼(gang)(gang)的(de)力學性能，在(zai)選(xuan)擇不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)材料時(shi)很(hen)重要(yao)，因為不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)工件在(zai)使用時(shi)要(yao)承受載荷，不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)容器要(yao)承受一定壓力，圖(tu)2-1中給出了13種基本(ben)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)耐蝕性和強度的(de)相互關(guan)系，供(gong)選(xuan)材時(shi)參考。
