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。
不銹鋼的力學性(xing)能主要是(shi)指(zhi)(zhi)強(qiang)度(du)(du)、硬(ying)度(du)(du)、韌性(xing)、塑性(xing)、疲(pi)勞和(he)(he)彈性(xing)等幾大部分(fen)。常用的強(qiang)度(du)(du)指(zhi)(zhi)標是(shi)指(zhi)(zhi)抗拉強(qiang)度(du)(du)、屈服強(qiang)度(du)(du)、抗彎強(qiang)度(du)(du)、抗壓(ya)強(qiang)度(du)(du)和(he)(he)抗扭強(qiang)度(du)(du)等內容(rong)；塑性(xing)指(zhi)(zhi)標是(shi)指(zhi)(zhi)斷面收縮率和(he)(he)斷后伸長率；韌性(xing)指(zhi)(zhi)標是(shi)指(zhi)(zhi)沖擊(ji)(ji)吸(xi)收功，過去曾用沖擊(ji)(ji)韌度(du)(du)；常用的硬(ying)度(du)(du)指(zhi)(zhi)標有洛氏硬(ying)度(du)(du)、布氏硬(ying)度(du)(du)和(he)(he)維氏硬(ying)度(du)(du)；疲(pi)勞是(shi)指(zhi)(zhi)疲(pi)勞強(qiang)度(du)(du)；彈性(xing)主要是(shi)指(zhi)(zhi)彈性(xing)模量。
本書涉及(ji)到的(de)不銹鋼(gang)的(de)力學(xue)性能指標(biao)有：抗拉強度、屈服點、屈服強度、斷后伸長率(lv)、斷面收縮率(lv)、抗彎強度、沖(chong)擊吸(xi)收功和(he)沖(chong)擊韌度、布氏硬(ying)度、洛(luo)氏硬(ying)度和(he)維氏硬(ying)度。
一、強度
強度是指(zhi)在外力(li)作用下抵(di)抗塑(su)性變形(xing)和(he)斷裂的(de)能(neng)力(li)。常(chang)用的(de)強度指(zhi)標(biao)有(you)抗拉強度、屈服(fu)強度和(he)規定非比(bi)例延伸強度。
1. 規(gui)定非比例延伸強度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(qu)服強度
當金屬材料呈(cheng)現屈服現象時，即在試(shi)驗期(qi)間達到塑性(xing)變(bian)形而力不增加的應力點，分為上屈服強度(du)(du)和下屈服強度(du)(du)，過(guo)去(qu)曾(ceng)叫(jiao)“屈服點”。
a. 上屈(qu)服(fu)強度(du)是指(zhi)試樣(yang)發生屈(qu)服(fu)時(shi)，應(ying)力首次下降前的最高值。符(fu)號為(wei)ReH單位為(wei)MPa。
b. 下屈(qu)服(fu)強度是指屈(qu)服(fu)期間不計(ji)初始瞬時(shi)效應的最低應力。符號為RcL，單位為MPa。
3. 抗拉(la)強度
拉伸試(shi)驗(yan)時，最(zui)大力(Fm)除(chu)以試(shi)樣原始(shi)橫截面積(S0)四(si)為(wei)材料的最(zui)大應力，等同(tong)原σb。符號為(wei)Rm，單位為(wei)MPa。
二、塑性
材料(liao)斷裂前發生不(bu)可迸(beng)永(yong)久變形的能(neng)力叫(jiao)塑(su)性。常用的塑(su)性指標有(you)斷后伸(shen)長率和斷面收縮(suo)率。
（1）斷后(hou)(hou)伸長(chang)率 試(shi)樣拉斷后(hou)(hou)，斷后(hou)(hou)標(biao)(biao)距的殘留(liu)伸長(chang)（Lu-L0）與原始標(biao)(biao)距（L0）之比稱為(wei)斷后(hou)(hou)伸長(chang)率。符號為(wei)A，即
三、硬度
硬度(du)實際上(shang)是指(zhi)(zhi)一(yi)個小(xiao)的(de)金屬表面或(huo)很(hen)小(xiao)的(de)體積內抵(di)抗(kang)(kang)彈性(xing)(xing)變(bian)形、塑(su)(su)性(xing)(xing)變(bian)形或(huo)抵(di)抗(kang)(kang)破(po)裂(lie)的(de)一(yi)種抗(kang)(kang)力(li)。它是材料的(de)彈性(xing)(xing)、強度(du)、塑(su)(su)性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)等(deng)一(yi)系列不同力(li)學性(xing)(xing)能(neng)組成的(de)綜合性(xing)(xing)能(neng)指(zhi)(zhi)標(biao)，是選擇材料的(de)重要依據。
由于硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)驗(yan)設(she)備簡單，操作方便、迅速，又可直(zhi)接在(zai)零件(jian)上進(jin)行試(shi)驗(yan)基本不破壞(huai)工件(jian)，因(yin)此(ci)在(zai)生產和(he)(he)科研(yan)上應用得很廣(guang)。目前，在(zai)生產中應用最(zui)廣(guang)泛的硬(ying)(ying)度(du)(du)是布氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)、洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)和(he)(he)維氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)。
1. 布氏硬度
布氏硬(ying)度(du)的試(shi)驗(yan)(yan)原理是(shi)對一定(ding)(ding)直徑（mm）的硬(ying)質合金(jin)球(qiu)施加試(shi)驗(yan)(yan)力(li)(li)壓(ya)(ya)入試(shi)樣表面，經規(gui)定(ding)(ding)保持時間（s）后(hou)，卸除試(shi)驗(yan)(yan)力(li)(li)，測定(ding)(ding)試(shi)樣表面壓(ya)(ya)痕的直徑（mm），即求得(de)布氏硬(ying)度(du)值（HBW）。
布氏(shi)硬度值(zhi)的表(biao)示(shi)：布氏(shi)硬度符(fu)(fu)(fu)號用(yong)HBW表(biao)示(shi)。符(fu)(fu)(fu)號HBW前面數(shu)值(zhi)為硬度值(zhi)，符(fu)(fu)(fu)號后面是按如下順(shun)序表(biao)示(shi)試驗條(tiao)件(jian)的指(zhi)標：
a. 硬(ying)質合金球直徑（mm）。
b. 試驗力大小(xiao)的數值［（k）N］。
c. 與規(gui)定時間(jian)不(bu)同的(de)試驗力保(bao)持時間(jian)（s）。
例1：255HBW5／750 表示用直(zhi)徑(jing)5mm的硬質合金球在7.355kN試驗(yan)力下保(bao)持10～15s測定的布氏硬度值(zhi)為255（較短的保(bao)持時間可不列出）。
例2：606HBW1／30／20表示用直徑1mm的(de)硬質合金球在294.2N試驗力下保持20s，測定的(de)布氏硬度值為606。
鑒于有的鋼鐵材(cai)料在技術標準中(zhong)給出的要(yao)求值是壓痕(hen)直(zhi)徑，為便于進行換算，現(xian)列出平面硬度值計算簡表，見表2-3。
布(bu)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)試驗方法摘自(zi)GB／T 231.1-2009《金屬材料 布(bu)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)試驗 第(di)1部(bu)分：試驗方法》。
2. 洛氏硬度
洛(luo)氏(shi)硬度試(shi)驗(yan)法(fa)摘自(zi)GB／T 230.1-2009《金屬材料 洛(luo)氏(shi)硬度試(shi)驗(yan) 第1部分：試(shi)驗(yan)方法(fa)（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標尺）》。
洛氏硬度(du)試驗法是目前工廠中應用最廣泛的試驗方法之一(yi)。
洛(luo)氏(shi)硬度(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)原理及(ji)洛(luo)氏(shi)硬度(du)(du)表(biao)示：將壓(ya)頭(tou)（金剛石圓錐(zhui)、鋼球或(huo)硬質(zhi)合金球）分(fen)兩個步驟壓(ya)入試(shi)(shi)樣表(biao)面，經規定(ding)保持時間后，卸(xie)除主(zhu)試(shi)(shi)驗(yan)力，測(ce)量(liang)被測(ce)試(shi)(shi)金屬表(biao)面在(zai)主(zhu)試(shi)(shi)驗(yan)力下殘(can)留的(de)(de)壓(ya)痕深度(du)(du)以此來(lai)計算試(shi)(shi)件的(de)(de)硬度(du)(du)值，即
洛(luo)(luo)氏(shi)硬度(du)(du)(du)試驗時，其(qi)硬度(du)(du)(du)值可(ke)從(cong)硬度(du)(du)(du)計(ji)的(de)指示器上直(zhi)接讀出，而無需測量壓痕深度(du)(du)(du)，硬度(du)(du)(du)值只(zhi)表(biao)示高(gao)低故而沒有單位(wei)。本書常用(yong)的(de)洛(luo)(luo)氏(shi)硬度(du)(du)(du)值為HRC、HRB。現把工廠常用(yong)的(de)三種硬度(du)(du)(du)標尺及試驗范(fan)圍列于表(biao)2-4。
測(ce)出硬度值后，應標明(ming)硬度值符號（用球測(ce)量應表明(ming)壓頭代號，鋼球為(wei)S，硬質合金球為(wei)W）。
例(li)如(ru)，59HRC表示(shi)用(yong)C標(biao)尺測得(de)洛(luo)氏(shi)硬度值為(wei)59；60HRBW表示(shi)用(yong)硬質合金球壓頭在(zai)B標(biao)尺上(shang)測得(de)的洛(luo)氏(shi)硬度值為(wei)60。
洛氏硬度試驗(yan)(yan)法的優點是操作簡便、迅速(su)，壓痕較小，故可在工件表(biao)面或(huo)較薄(bo)的金屬上進行試驗(yan)(yan)，并適(shi)于大量生產中的成(cheng)品檢(jian)查，適(shi)于各種軟(ruan)硬材料。
3. 維(wei)氏(shi)硬度(du)
維氏硬度試(shi)驗(yan)摘自GB/T 4340.1-2009《金(jin)屬材料(liao) 維氏硬度試(shi)驗(yan) 第1部分：試(shi)驗(yan)方法》。
其試(shi)驗原理是將頂(ding)部兩相對面具有規定角度(du)的(de)正四棱錐體金剛石壓頭，用試(shi)驗力(li)(li)壓入試(shi)樣表面，保(bao)持規定時間后，卸除試(shi)驗力(li)(li)，并(bing)通過測量試(shi)樣表面壓痕(hen)對角線長度(du)來確定試(shi)件硬(ying)度(du)。所得硬(ying)度(du)值用符(fu)號HV表示(shi)。
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(suan)求出(chu)。
例如，640HV30表示在試驗力294.2N下保(bao)持10～15s，測得的維氏硬度值(zhi)(zhi)為(wei)640（HV后面數(shu)值(zhi)(zhi)為(wei)試驗力值(zhi)(zhi)，試驗力保(bao)持時間10～15s不標(biao)注）；640HV30/20 表示在試驗力為(wei)294.2N下保(bao)持20s，測得的維氏硬度值(zhi)(zhi)為(wei)640。
四、沖擊吸收功
機械(xie)零件在(zai)服役過程中不僅受(shou)到靜(jing)載荷(he)(he)與變動載荷(he)(he)的(de)作(zuo)用，還受(shou)到沖(chong)擊載荷(he)(he)的(de)作(zuo)用因此(ci)在(zai)設計(ji)零件和工具時(shi)，必須(xu)考慮所選用材料的(de)沖(chong)擊吸收收功。
GB/T 229-2007《金屬材料 夏比擺錘(chui)沖(chong)(chong)擊試(shi)驗方法》規定，用一(yi)(yi)定尺寸(cun)和形狀(zhuang)不同的(de)夏比標準(zhun)試(shi)樣，在擺錘(chui)式一(yi)(yi)次沖(chong)(chong)擊試(shi)驗機上進(jin)行(xing)沖(chong)(chong)擊試(shi)驗，以沖(chong)(chong)擊試(shi)樣時所消耗的(de)沖(chong)(chong)擊吸收(shou)(shou)功(gong)來(lai)測(ce)定鋼鐵材料的(de)沖(chong)(chong)擊吸收(shou)(shou)功(gong)。符(fu)號為Ak，單位為J。
在原標準(zhun)中用(yong)試樣斷口處截面(mian)積SN去除Ak即得到沖(chong)擊(ji)韌度，用(yong)αk表示(shi)，單位為J／c㎡。
對(dui)一般(ban)鋼材來說，所測沖擊吸收(shou)功Ak越大，材料(liao)的韌性(xing)越好。本(ben)書在(zai)一些鋼號力學性(xing)能上都標有其Ak值，可(ke)供選材時參考(kao)。
本書上面介紹了(le)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的力(li)學(xue)性能，在選擇不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材料時很重(zhong)要(yao)(yao)，因為不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)工件在使(shi)用時要(yao)(yao)承受載(zai)荷，不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)容器要(yao)(yao)承受一定壓力(li)，圖2-1中給出了(le)13種基本不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的耐蝕性和(he)強度的相互(hu)關(guan)系(xi)，供選材時參(can)考。
