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。
不銹鋼的力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能主(zhu)要是(shi)指(zhi)(zhi)(zhi)強度(du)(du)(du)、硬度(du)(du)(du)、韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、塑性(xing)(xing)(xing)(xing)、疲勞(lao)和(he)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)等幾大部分。常用的強度(du)(du)(du)指(zhi)(zhi)(zhi)標(biao)是(shi)指(zhi)(zhi)(zhi)抗拉強度(du)(du)(du)、屈服強度(du)(du)(du)、抗彎強度(du)(du)(du)、抗壓(ya)強度(du)(du)(du)和(he)抗扭強度(du)(du)(du)等內容；塑性(xing)(xing)(xing)(xing)指(zhi)(zhi)(zhi)標(biao)是(shi)指(zhi)(zhi)(zhi)斷面收縮率(lv)和(he)斷后(hou)伸(shen)長率(lv)；韌性(xing)(xing)(xing)(xing)指(zhi)(zhi)(zhi)標(biao)是(shi)指(zhi)(zhi)(zhi)沖擊吸收功，過(guo)去曾用沖擊韌度(du)(du)(du)；常用的硬度(du)(du)(du)指(zhi)(zhi)(zhi)標(biao)有洛氏硬度(du)(du)(du)、布(bu)氏硬度(du)(du)(du)和(he)維氏硬度(du)(du)(du)；疲勞(lao)是(shi)指(zhi)(zhi)(zhi)疲勞(lao)強度(du)(du)(du)；彈性(xing)(xing)(xing)(xing)主(zhu)要是(shi)指(zhi)(zhi)(zhi)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)模量。
本書涉及到的(de)不銹鋼(gang)的(de)力學性能(neng)指標有：抗拉強(qiang)度(du)(du)(du)(du)、屈(qu)服(fu)點(dian)、屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)、斷(duan)(duan)后伸長率、斷(duan)(duan)面(mian)收(shou)縮(suo)率、抗彎強(qiang)度(du)(du)(du)(du)、沖擊吸收(shou)功(gong)和沖擊韌度(du)(du)(du)(du)、布氏(shi)硬度(du)(du)(du)(du)、洛氏(shi)硬度(du)(du)(du)(du)和維(wei)氏(shi)硬度(du)(du)(du)(du)。
一、強度
強(qiang)度(du)是指(zhi)在外力作(zuo)用下抵抗塑性變形和斷裂的能力。常用的強(qiang)度(du)指(zhi)標有(you)抗拉(la)強(qiang)度(du)、屈服強(qiang)度(du)和規定非比例延伸強(qiang)度(du)。
1. 規定非(fei)比例延伸強(qiang)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
當金屬材料(liao)呈現屈(qu)服現象時(shi)，即(ji)在試驗期間達到塑(su)性變形(xing)而(er)力不增(zeng)加的應力點(dian)(dian)，分為上屈(qu)服強度(du)(du)和下屈(qu)服強度(du)(du)，過(guo)去曾叫“屈(qu)服點(dian)(dian)”。
a. 上屈服強度是指試樣發生(sheng)屈服時，應力(li)首次下降(jiang)前(qian)的最高值。符號為(wei)ReH單位為(wei)MPa。
b. 下屈服強度是指屈服期(qi)間不計初始瞬(shun)時(shi)效應的最低應力。符號為(wei)RcL，單(dan)位為(wei)MPa。
3. 抗拉強度
拉伸試(shi)驗時，最大力(li)(Fm)除(chu)以試(shi)樣原始橫(heng)截面積(ji)(S0)四為材料的最大應力(li)，等同原σb。符號為Rm，單位為MPa。
二(er)、塑性
材(cai)料斷裂前發生不可迸永久變形的(de)能力叫塑性。常用的(de)塑性指標有斷后伸(shen)長率(lv)和斷面收縮率(lv)。
（1）斷(duan)(duan)后伸(shen)長率 試樣拉斷(duan)(duan)后，斷(duan)(duan)后標(biao)(biao)距的殘(can)留伸(shen)長（Lu-L0）與原(yuan)始標(biao)(biao)距（L0）之(zhi)比稱為斷(duan)(duan)后伸(shen)長率。符號為A，即
三、硬度
硬度實際上是(shi)指(zhi)一(yi)(yi)(yi)個小的(de)(de)金屬表面或(huo)很(hen)小的(de)(de)體積內抵抗(kang)彈性(xing)(xing)(xing)變形、塑性(xing)(xing)(xing)變形或(huo)抵抗(kang)破裂(lie)的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)抗(kang)力。它是(shi)材料的(de)(de)彈性(xing)(xing)(xing)、強度、塑性(xing)(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)(xing)等(deng)一(yi)(yi)(yi)系(xi)列(lie)不同力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)組成的(de)(de)綜(zong)合(he)性(xing)(xing)(xing)能(neng)指(zhi)標，是(shi)選擇材料的(de)(de)重要依據。
由于硬(ying)度試驗設備簡單，操作方便、迅速，又可直接在(zai)零件上(shang)進行試驗基本不破壞工件，因(yin)此在(zai)生(sheng)(sheng)產和科(ke)研上(shang)應(ying)用得很廣。目前，在(zai)生(sheng)(sheng)產中應(ying)用最廣泛的硬(ying)度是(shi)布氏硬(ying)度、洛氏硬(ying)度和維氏硬(ying)度。
1. 布氏(shi)硬度
布氏(shi)(shi)硬度的試驗(yan)原理是對一定(ding)直徑（mm）的硬質合金球施(shi)加(jia)試驗(yan)力壓入(ru)試樣表面，經(jing)規(gui)定(ding)保持時間（s）后，卸除(chu)試驗(yan)力，測定(ding)試樣表面壓痕的直徑（mm），即求得布氏(shi)(shi)硬度值（HBW）。
布氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)值的表(biao)(biao)示(shi)：布氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)符(fu)(fu)號(hao)用HBW表(biao)(biao)示(shi)。符(fu)(fu)號(hao)HBW前(qian)面(mian)數值為硬(ying)度(du)(du)(du)值，符(fu)(fu)號(hao)后面(mian)是按如下順(shun)序(xu)表(biao)(biao)示(shi)試(shi)驗條(tiao)件的指標：
a. 硬質合金球直(zhi)徑（mm）。
b. 試驗力大(da)小的數值［（k）N］。
c. 與(yu)規(gui)定時間不同的試驗力保持時間（s）。
例(li)1：255HBW5／750 表示(shi)用直徑(jing)5mm的(de)硬(ying)質合(he)金球在7.355kN試驗力(li)下保持(chi)10～15s測定(ding)的(de)布(bu)氏(shi)硬(ying)度值為255（較(jiao)短的(de)保持(chi)時間可不列(lie)出）。
例2：606HBW1／30／20表示用直徑1mm的硬質合金球(qiu)在294.2N試驗力下保持20s，測定(ding)的布氏硬度值為606。
鑒于(yu)有的鋼鐵材料(liao)在(zai)技術標準(zhun)中給出(chu)的要求值是(shi)壓痕直徑，為便于(yu)進行(xing)換算，現列出(chu)平面(mian)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《金屬材料 布氏硬度試(shi)(shi)驗(yan) 第1部分：試(shi)(shi)驗(yan)方法》。
2. 洛氏硬(ying)度
洛(luo)(luo)氏硬(ying)度(du)試(shi)(shi)驗(yan)法摘自GB／T 230.1-2009《金屬材料 洛(luo)(luo)氏硬(ying)度(du)試(shi)(shi)驗(yan) 第1部分：試(shi)(shi)驗(yan)方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標尺）》。
洛氏硬(ying)度試驗(yan)法是目前工(gong)廠中應用最廣(guang)泛的試驗(yan)方(fang)法之(zhi)一。
洛氏(shi)硬度(du)試(shi)驗(yan)原理及洛氏(shi)硬度(du)表(biao)示：將壓(ya)頭(tou)（金(jin)剛(gang)石圓錐、鋼球(qiu)或硬質合金(jin)球(qiu)）分兩(liang)個步(bu)驟壓(ya)入試(shi)樣表(biao)面，經規定保持時間后，卸(xie)除主(zhu)試(shi)驗(yan)力(li)，測(ce)量被(bei)測(ce)試(shi)金(jin)屬表(biao)面在主(zhu)試(shi)驗(yan)力(li)下殘留的壓(ya)痕深度(du)以此來計算試(shi)件的硬度(du)值，即
洛氏(shi)硬(ying)度(du)(du)試(shi)驗(yan)時，其硬(ying)度(du)(du)值可從硬(ying)度(du)(du)計的指示器上直接(jie)讀出，而無需(xu)測(ce)量壓痕深度(du)(du)，硬(ying)度(du)(du)值只表示高低故而沒有單(dan)位。本書常(chang)用的洛氏(shi)硬(ying)度(du)(du)值為HRC、HRB。現把工(gong)廠常(chang)用的三(san)種(zhong)硬(ying)度(du)(du)標尺(chi)及(ji)試(shi)驗(yan)范圍列于表2-4。
測出硬度值后，應(ying)標明硬度值符號(hao)（用球測量應(ying)表明壓頭代號(hao)，鋼球為S，硬質合(he)金球為W）。
例如(ru)，59HRC表(biao)示(shi)用(yong)C標(biao)尺測得洛氏硬(ying)度值(zhi)為(wei)59；60HRBW表(biao)示(shi)用(yong)硬(ying)質(zhi)合金球(qiu)壓頭(tou)在B標(biao)尺上測得的洛氏硬(ying)度值(zhi)為(wei)60。
洛(luo)氏硬度試驗(yan)法的優點是操作簡(jian)便(bian)、迅速，壓(ya)痕(hen)較(jiao)小，故可在工件表(biao)面或較(jiao)薄(bo)的金屬上進行試驗(yan)，并適于(yu)大量生產(chan)中(zhong)的成品(pin)檢(jian)查(cha)，適于(yu)各種(zhong)軟硬材料。
3. 維氏(shi)硬度
維氏(shi)(shi)硬度(du)(du)試(shi)(shi)驗摘自GB/T 4340.1-2009《金(jin)屬材(cai)料 維氏(shi)(shi)硬度(du)(du)試(shi)(shi)驗 第1部分(fen)：試(shi)(shi)驗方法》。
其試(shi)驗原理(li)是將頂部兩相對面具有規定角(jiao)(jiao)度(du)(du)的正四棱錐體(ti)金剛石(shi)壓(ya)頭，用試(shi)驗力(li)壓(ya)入試(shi)樣表面，保持規定時間后，卸(xie)除試(shi)驗力(li)，并通過測(ce)量試(shi)樣表面壓(ya)痕對角(jiao)(jiao)線長度(du)(du)來確定試(shi)件硬度(du)(du)。所(suo)得硬度(du)(du)值用符號HV表示。
HV可根據(ju)壓痕(hen)對角線平均長(chang)度(du)d值查表求(qiu)出，也可用公式HV=0.1891F/d2計算求(qiu)出。
例如，640HV30表示在試(shi)驗(yan)力(li)294.2N下保(bao)持10～15s，測(ce)得(de)的(de)維氏硬度值(zhi)為(wei)640（HV后面數(shu)值(zhi)為(wei)試(shi)驗(yan)力(li)值(zhi)，試(shi)驗(yan)力(li)保(bao)持時(shi)間10～15s不(bu)標注）；640HV30/20 表示在試(shi)驗(yan)力(li)為(wei)294.2N下保(bao)持20s，測(ce)得(de)的(de)維氏硬度值(zhi)為(wei)640。
四(si)、沖擊吸收(shou)功(gong)
機械零(ling)(ling)件在(zai)(zai)服役(yi)過(guo)程中(zhong)不僅(jin)受到靜載荷與變動載荷的(de)作用，還受到沖(chong)擊(ji)載荷的(de)作用因此在(zai)(zai)設計(ji)零(ling)(ling)件和工具時(shi)，必須考慮所選用材料(liao)的(de)沖(chong)擊(ji)吸收收功。
GB/T 229-2007《金屬(shu)材料(liao) 夏比擺錘(chui)沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)試(shi)驗方法(fa)》規定(ding)，用一(yi)定(ding)尺(chi)寸和形狀不同的夏比標準試(shi)樣，在擺錘(chui)式一(yi)次(ci)沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)試(shi)驗機上進行沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)試(shi)驗，以(yi)沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)試(shi)樣時所消耗的沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)吸(xi)收功來測(ce)定(ding)鋼鐵材料(liao)的沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)吸(xi)收功。符號為(wei)Ak，單(dan)位為(wei)J。
在原標準中用試樣斷口(kou)處截面積SN去(qu)除(chu)Ak即得(de)到沖擊韌(ren)度(du)，用αk表(biao)示(shi)，單位為J／c㎡。
對一般鋼材(cai)來說，所測沖擊吸(xi)收功Ak越大，材(cai)料的韌(ren)性(xing)越好。本書在一些鋼號力(li)學性(xing)能上都標有其Ak值，可供(gong)選材(cai)時參考(kao)。
本書上面(mian)介紹了(le)鋼的力學(xue)性能，在選擇不(bu)銹鋼材料時(shi)(shi)(shi)很重要(yao)，因為不(bu)銹鋼工件(jian)在使用時(shi)(shi)(shi)要(yao)承受(shou)載荷，不(bu)銹鋼容器要(yao)承受(shou)一定壓(ya)力，圖2-1中(zhong)給出了(le)13種基本不(bu)銹鋼的耐(nai)蝕(shi)性和強度(du)的相互關(guan)系，供選材時(shi)(shi)(shi)參考。
