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(bu)銹鋼(gang)的(de)力(li)學性能主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)(shi)指強度(du)、硬(ying)度(du)、韌性、塑(su)性、疲(pi)勞和彈(dan)性等(deng)幾大部(bu)分(fen)。常(chang)(chang)用(yong)的(de)強度(du)指標是(shi)(shi)指抗(kang)拉強度(du)、屈服強度(du)、抗(kang)彎強度(du)、抗(kang)壓強度(du)和抗(kang)扭(niu)強度(du)等(deng)內容；塑(su)性指標是(shi)(shi)指斷面收(shou)縮(suo)率和斷后伸(shen)長率；韌性指標是(shi)(shi)指沖擊(ji)吸收(shou)功，過去曾用(yong)沖擊(ji)韌度(du)；常(chang)(chang)用(yong)的(de)硬(ying)度(du)指標有洛氏硬(ying)度(du)、布氏硬(ying)度(du)和維氏硬(ying)度(du)；疲(pi)勞是(shi)(shi)指疲(pi)勞強度(du)；彈(dan)性主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)(shi)指彈(dan)性模(mo)量。
本書涉(she)及到的不銹鋼的力學性(xing)能指標(biao)有：抗(kang)拉強(qiang)度(du)、屈服(fu)點、屈服(fu)強(qiang)度(du)、斷后(hou)伸長率(lv)、斷面收縮率(lv)、抗(kang)彎強(qiang)度(du)、沖擊吸收功和沖擊韌(ren)度(du)、布(bu)氏(shi)硬(ying)度(du)、洛氏(shi)硬(ying)度(du)和維氏(shi)硬(ying)度(du)。
一、強度
強(qiang)(qiang)度(du)是指(zhi)在外(wai)力(li)作(zuo)用下抵抗塑(su)性變(bian)形和(he)斷裂的(de)能力(li)。常(chang)用的(de)強(qiang)(qiang)度(du)指(zhi)標有(you)抗拉強(qiang)(qiang)度(du)、屈服強(qiang)(qiang)度(du)和(he)規定非比例延伸強(qiang)(qiang)度(du)。
1. 規(gui)定非比例延(yan)伸強度Rp（舊標(biao)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(fu)強度
當金(jin)屬材料(liao)呈現(xian)屈(qu)(qu)服現(xian)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，分為上屈(qu)(qu)服強度(du)和下屈(qu)(qu)服強度(du)，過去曾(ceng)叫“屈(qu)(qu)服點”。
a. 上屈(qu)服(fu)強(qiang)度是指試樣發(fa)生(sheng)屈(qu)服(fu)時，應力首次下降前的最高值(zhi)。符號為ReH單位為MPa。
b. 下屈(qu)服強度(du)是指屈(qu)服期間不計初始(shi)瞬時效應(ying)(ying)的最(zui)低應(ying)(ying)力。符(fu)號為RcL，單位(wei)為MPa。
3. 抗拉強度
拉伸試驗時，最大(da)力(Fm)除(chu)以試樣原(yuan)始橫(heng)截(jie)面積(ji)(S0)四為(wei)(wei)材(cai)料的最大(da)應力，等同(tong)原(yuan)σb。符號為(wei)(wei)Rm，單位(wei)為(wei)(wei)MPa。
二、塑性
材料斷(duan)裂前發生不可迸永(yong)久變形的能力(li)叫塑性。常用(yong)的塑性指標有斷(duan)后伸長(chang)率(lv)和(he)斷(duan)面收縮率(lv)。
（1）斷后伸(shen)(shen)長率(lv) 試樣拉斷后，斷后標距的殘(can)留伸(shen)(shen)長（Lu-L0）與原始標距（L0）之比稱為斷后伸(shen)(shen)長率(lv)。符號為A，即
三、硬(ying)度
硬度實(shi)際上是指(zhi)一個小(xiao)的(de)(de)金屬表面或很(hen)小(xiao)的(de)(de)體積(ji)內抵(di)抗(kang)彈性(xing)變形、塑性(xing)變形或抵(di)抗(kang)破裂(lie)的(de)(de)一種抗(kang)力。它是材(cai)料(liao)的(de)(de)彈性(xing)、強度、塑性(xing)、韌性(xing)等(deng)一系(xi)列不(bu)同力學性(xing)能組成的(de)(de)綜(zong)合性(xing)能指(zhi)標，是選擇材(cai)料(liao)的(de)(de)重(zhong)要依據。
由于硬(ying)(ying)度(du)試驗設備(bei)簡單，操作方便、迅速，又(you)可直接在(zai)零件上(shang)進行試驗基本不(bu)破壞(huai)工件，因此(ci)在(zai)生產和(he)科研上(shang)應(ying)用得很廣。目前，在(zai)生產中應(ying)用最廣泛的硬(ying)(ying)度(du)是布氏硬(ying)(ying)度(du)、洛氏硬(ying)(ying)度(du)和(he)維氏硬(ying)(ying)度(du)。
1. 布氏硬度
布氏硬(ying)度的試(shi)驗原理是對一定直徑（mm）的硬(ying)質合金球施(shi)加(jia)試(shi)驗力(li)壓入(ru)試(shi)樣表面(mian)，經規(gui)定保持時(shi)間（s）后(hou)，卸除試(shi)驗力(li)，測(ce)定試(shi)樣表面(mian)壓痕的直徑（mm），即求得(de)布氏硬(ying)度值（HBW）。
布氏硬度(du)值(zhi)的表(biao)示：布氏硬度(du)符號用HBW表(biao)示。符號HBW前面(mian)數值(zhi)為硬度(du)值(zhi)，符號后面(mian)是按如(ru)下順序表(biao)示試驗條件的指(zhi)標：
a. 硬質(zhi)合金球直徑(jing)（mm）。
b. 試驗力大(da)小的(de)數值［（k）N］。
c. 與規定(ding)時(shi)間(jian)不同的試驗(yan)力保持時(shi)間(jian)（s）。
例1：255HBW5／750 表(biao)示用直(zhi)徑5mm的硬質合(he)金球(qiu)在7.355kN試驗力(li)下保(bao)持(chi)10～15s測定的布氏硬度(du)值為(wei)255（較短的保(bao)持(chi)時(shi)間可不列出）。
例2：606HBW1／30／20表示用直徑1mm的硬質合金球在(zai)294.2N試驗力下保持(chi)20s，測(ce)定的布氏硬度值為606。
鑒于有的鋼鐵材料在技術標準(zhun)中給(gei)出的要求值是(shi)壓痕(hen)直徑，為(wei)便于進行換算，現列出平面硬度(du)值計算簡表，見表2-3。
布(bu)(bu)氏硬度(du)試(shi)(shi)驗方(fang)法(fa)摘自(zi)GB／T 231.1-2009《金屬(shu)材料 布(bu)(bu)氏硬度(du)試(shi)(shi)驗 第1部(bu)分：試(shi)(shi)驗方(fang)法(fa)》。
2. 洛氏(shi)硬度(du)
洛氏(shi)硬度(du)試驗法摘自GB／T 230.1-2009《金(jin)屬材料 洛氏(shi)硬度(du)試驗 第(di)1部分：試驗方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標尺）》。
洛氏硬度(du)試(shi)驗法(fa)是(shi)目前工廠中應用最廣(guang)泛的試(shi)驗方法(fa)之一。
洛氏(shi)硬度試驗(yan)原理及洛氏(shi)硬度表(biao)示：將壓頭（金剛石圓錐、鋼球(qiu)或硬質合(he)金球(qiu)）分兩個步驟(zou)壓入試樣表(biao)面，經規定保持時間后(hou)，卸除主試驗(yan)力，測量被(bei)測試金屬表(biao)面在主試驗(yan)力下殘留的壓痕深度以此來計算(suan)試件的硬度值，即(ji)
洛氏硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試驗時，其硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)值(zhi)可從硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)計的(de)指示(shi)器(qi)上直接讀出，而(er)無需測量壓痕深度(du)(du)，硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)值(zhi)只表示(shi)高低故而(er)沒有單位(wei)。本書常用(yong)的(de)洛氏硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)值(zhi)為(wei)HRC、HRB。現把工廠常用(yong)的(de)三種(zhong)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)標尺及試驗范圍列于表2-4。
測出硬度(du)值后，應標(biao)明(ming)硬度(du)值符號(hao)（用球測量應表明(ming)壓頭代號(hao)，鋼球為S，硬質(zhi)合金球為W）。
例(li)如，59HRC表(biao)示(shi)用(yong)C標尺(chi)測得洛氏硬度值為(wei)59；60HRBW表(biao)示(shi)用(yong)硬質合金(jin)球壓頭(tou)在(zai)B標尺(chi)上測得的洛氏硬度值為(wei)60。
洛氏(shi)硬度試(shi)驗(yan)法的優點是(shi)操作簡便(bian)、迅速，壓痕較小，故(gu)可在工件表面或較薄(bo)的金屬(shu)上進行(xing)試(shi)驗(yan)，并適(shi)于大量生(sheng)產中的成(cheng)品檢查，適(shi)于各種軟硬材(cai)料。
3. 維(wei)氏硬度
維氏硬度試(shi)驗摘自(zi)GB/T 4340.1-2009《金屬材料 維氏硬度試(shi)驗 第(di)1部(bu)分：試(shi)驗方法》。
其試(shi)驗原理是將頂部兩(liang)相對面具有規(gui)定角度(du)(du)的(de)正四棱(leng)錐(zhui)體金剛石(shi)壓頭，用(yong)試(shi)驗力(li)(li)壓入試(shi)樣表(biao)(biao)面，保持規(gui)定時間后(hou)，卸除試(shi)驗力(li)(li)，并通過測量試(shi)樣表(biao)(biao)面壓痕對角線(xian)長度(du)(du)來(lai)確定試(shi)件(jian)硬度(du)(du)。所得硬度(du)(du)值用(yong)符號HV表(biao)(biao)示。
HV可根據壓痕對(dui)角(jiao)線平均長度(du)d值查(cha)表求(qiu)出(chu)(chu)，也可用公式(shi)HV=0.1891F/d2計算求(qiu)出(chu)(chu)。
例如，640HV30表(biao)示(shi)在試(shi)(shi)驗力(li)(li)294.2N下(xia)保(bao)(bao)持(chi)10～15s，測得(de)的維氏硬度(du)(du)值(zhi)(zhi)為640（HV后面數值(zhi)(zhi)為試(shi)(shi)驗力(li)(li)值(zhi)(zhi)，試(shi)(shi)驗力(li)(li)保(bao)(bao)持(chi)時間10～15s不標(biao)注）；640HV30/20 表(biao)示(shi)在試(shi)(shi)驗力(li)(li)為294.2N下(xia)保(bao)(bao)持(chi)20s，測得(de)的維氏硬度(du)(du)值(zhi)(zhi)為640。
四(si)、沖擊吸收功
機(ji)械零件在服役過程中不僅(jin)受(shou)到靜載(zai)(zai)荷(he)與變動載(zai)(zai)荷(he)的(de)作用，還受(shou)到沖(chong)擊(ji)載(zai)(zai)荷(he)的(de)作用因此在設計零件和工具(ju)時，必須考(kao)慮所選用材料的(de)沖(chong)擊(ji)吸(xi)收(shou)收(shou)功。
GB/T 229-2007《金屬材料 夏比擺錘沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊試(shi)(shi)驗方法》規定，用(yong)一定尺(chi)寸和(he)形狀不同的夏比標準(zhun)試(shi)(shi)樣，在(zai)擺錘式一次(ci)沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊試(shi)(shi)驗機上(shang)進行沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊試(shi)(shi)驗，以沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊試(shi)(shi)樣時所消(xiao)耗的沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊吸收(shou)功來(lai)測定鋼鐵材料的沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊吸收(shou)功。符號為Ak，單位為J。
在原標準(zhun)中用試樣斷口處截面(mian)積SN去除Ak即(ji)得(de)到沖(chong)擊(ji)韌度(du)，用αk表示，單位為J／c㎡。
對一般鋼材(cai)(cai)來說，所測沖(chong)擊吸收功Ak越大，材(cai)(cai)料(liao)的(de)韌性(xing)越好。本書在一些鋼號力學性(xing)能上都標有其Ak值，可供選材(cai)(cai)時參考。
本(ben)(ben)書上面介紹了鋼(gang)的(de)力學性(xing)(xing)能，在選(xuan)擇不(bu)銹鋼(gang)材料時(shi)很重要(yao)，因為不(bu)銹鋼(gang)工件在使用時(shi)要(yao)承受(shou)載荷，不(bu)銹鋼(gang)容器要(yao)承受(shou)一定(ding)壓力，圖2-1中給出了13種(zhong)基本(ben)(ben)不(bu)銹鋼(gang)的(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)和強度的(de)相互關系，供選(xuan)材時(shi)參考。
