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)力學性(xing)(xing)能(neng)主(zhu)要是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)、硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)、韌性(xing)(xing)、塑性(xing)(xing)、疲(pi)勞(lao)和彈(dan)性(xing)(xing)等(deng)幾大部分。常用的(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)指(zhi)(zhi)標(biao)是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)抗拉強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)、屈服強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)、抗彎強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)、抗壓強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)和抗扭強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)等(deng)內(nei)容；塑性(xing)(xing)指(zhi)(zhi)標(biao)是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)斷(duan)面收(shou)縮率和斷(duan)后伸長率；韌性(xing)(xing)指(zhi)(zhi)標(biao)是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)沖擊吸(xi)收(shou)功，過(guo)去曾用沖擊韌度(du)(du)(du)；常用的(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)指(zhi)(zhi)標(biao)有洛氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)、布氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)和維氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)；疲(pi)勞(lao)是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)疲(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)；彈(dan)性(xing)(xing)主(zhu)要是(shi)(shi)指(zhi)(zhi)彈(dan)性(xing)(xing)模(mo)量。
本書涉及到的(de)不銹(xiu)鋼的(de)力學性能指(zhi)標有：抗拉強(qiang)度、屈服點、屈服強(qiang)度、斷后伸長率、斷面收(shou)縮率、抗彎強(qiang)度、沖(chong)擊吸收(shou)功和沖(chong)擊韌度、布氏(shi)硬(ying)度、洛(luo)氏(shi)硬(ying)度和維氏(shi)硬(ying)度。
一(yi)、強度
強度是指在(zai)外力(li)作用(yong)下抵(di)抗塑性(xing)變形和(he)斷(duan)裂的能力(li)。常用(yong)的強度指標有抗拉強度、屈(qu)服(fu)強度和(he)規定非(fei)比例延伸強度。
1. 規定非比例(li)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. 屈服(fu)強度(du)
當(dang)金屬材料(liao)呈現屈(qu)服現象時，即在試驗(yan)期間(jian)達到塑性(xing)變(bian)形而力不增加的應力點，分為(wei)上屈(qu)服強度(du)和下屈(qu)服強度(du)，過去曾(ceng)叫“屈(qu)服點”。
a. 上屈(qu)服(fu)強度是指試(shi)樣發(fa)生(sheng)屈(qu)服(fu)時，應力首次下降前的最高(gao)值。符(fu)號為(wei)ReH單位(wei)為(wei)MPa。
b. 下(xia)屈服強度是指屈服期間不計初始瞬時效(xiao)應(ying)的最低(di)應(ying)力(li)。符號為RcL，單位為MPa。
3. 抗拉(la)強度
拉伸試驗時，最大(da)(da)力(li)(Fm)除以(yi)試樣原(yuan)始橫(heng)截面積(ji)(S0)四為(wei)材料(liao)的最大(da)(da)應力(li)，等同(tong)原(yuan)σb。符號為(wei)Rm，單位為(wei)MPa。
二、塑(su)性
材料(liao)斷裂前發生(sheng)不(bu)可迸(beng)永久變形的能(neng)力叫塑(su)性。常用的塑(su)性指標有斷后伸(shen)長率(lv)和斷面收縮率(lv)。
（1）斷后(hou)伸長率 試樣拉斷后(hou)，斷后(hou)標(biao)距的殘留伸長（Lu-L0）與原始標(biao)距（L0）之比稱為斷后(hou)伸長率。符(fu)號為A，即
三、硬(ying)度(du)
硬度(du)(du)實際上(shang)是指(zhi)一個小(xiao)的(de)(de)金(jin)屬表(biao)面或很小(xiao)的(de)(de)體積內抵抗(kang)彈性(xing)變(bian)形(xing)(xing)、塑(su)(su)性(xing)變(bian)形(xing)(xing)或抵抗(kang)破裂的(de)(de)一種抗(kang)力。它是材料的(de)(de)彈性(xing)、強度(du)(du)、塑(su)(su)性(xing)、韌性(xing)等(deng)一系列(lie)不(bu)同力學性(xing)能組(zu)成的(de)(de)綜合(he)性(xing)能指(zhi)標，是選擇材料的(de)(de)重要(yao)依據。
由(you)于硬(ying)(ying)度試(shi)驗(yan)設備簡單(dan)，操作方(fang)便、迅速，又(you)可(ke)直(zhi)接在(zai)零件上進行試(shi)驗(yan)基本不破壞工件，因此(ci)在(zai)生(sheng)產和科研上應用得很(hen)廣。目(mu)前(qian)，在(zai)生(sheng)產中應用最廣泛的硬(ying)(ying)度是布氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度、洛氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度和維氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度。
1. 布氏硬度
布氏硬度的試驗原(yuan)理是對一定直徑（mm）的硬質(zhi)合金(jin)球施加(jia)試驗力壓入試樣表(biao)面(mian)，經規定保持時(shi)間（s）后，卸除(chu)試驗力，測定試樣表(biao)面(mian)壓痕的直徑（mm），即求得布氏硬度值（HBW）。
布氏硬度值(zhi)(zhi)的(de)(de)表示(shi)：布氏硬度符(fu)(fu)號(hao)用HBW表示(shi)。符(fu)(fu)號(hao)HBW前面(mian)數值(zhi)(zhi)為硬度值(zhi)(zhi)，符(fu)(fu)號(hao)后(hou)面(mian)是按如下順(shun)序(xu)表示(shi)試驗條件的(de)(de)指標(biao)：
a. 硬質合(he)金球直徑（mm）。
b. 試驗力(li)大小(xiao)的數值［（k）N］。
c. 與(yu)規定(ding)時(shi)間不同的試(shi)驗力保持(chi)時(shi)間（s）。
例1：255HBW5／750 表(biao)示用(yong)直(zhi)徑5mm的(de)硬質合金球在7.355kN試驗力(li)下保持10～15s測定的(de)布氏(shi)硬度值為255（較短的(de)保持時間可不列出）。
例2：606HBW1／30／20表(biao)示用直(zhi)徑1mm的硬(ying)質合金(jin)球(qiu)在294.2N試驗力(li)下保持20s，測定的布(bu)氏(shi)硬(ying)度值為606。
鑒(jian)于有的鋼鐵材(cai)料在技術(shu)標準中給出的要求值是壓痕直徑，為便于進(jin)行(xing)換算，現列出平面硬度值計算簡表(biao)，見表(biao)2-3。
布(bu)氏(shi)硬(ying)度試驗(yan)方法摘自GB／T 231.1-2009《金屬材料 布(bu)氏(shi)硬(ying)度試驗(yan) 第1部分：試驗(yan)方法》。
2. 洛(luo)氏硬(ying)度
洛氏硬度(du)試驗法摘自GB／T 230.1-2009《金(jin)屬材(cai)料 洛氏硬度(du)試驗 第1部分：試驗方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標尺）》。
洛(luo)氏硬(ying)度試驗法是目前(qian)工(gong)廠(chang)中(zhong)應用最廣泛(fan)的(de)試驗方法之一。
洛(luo)氏硬(ying)(ying)度試(shi)(shi)(shi)驗(yan)原理及(ji)洛(luo)氏硬(ying)(ying)度表示：將壓頭（金剛(gang)石圓(yuan)錐、鋼球(qiu)或(huo)硬(ying)(ying)質合金球(qiu)）分兩個步驟(zou)壓入試(shi)(shi)(shi)樣(yang)表面，經規定保持時間后，卸除主試(shi)(shi)(shi)驗(yan)力，測量被測試(shi)(shi)(shi)金屬表面在主試(shi)(shi)(shi)驗(yan)力下殘留(liu)的壓痕深度以此來計算試(shi)(shi)(shi)件(jian)的硬(ying)(ying)度值，即
洛氏(shi)硬度(du)試(shi)驗(yan)時(shi)，其硬度(du)值(zhi)可從硬度(du)計的指(zhi)示(shi)器上直接讀出，而無需測量壓痕(hen)深度(du)，硬度(du)值(zhi)只表示(shi)高低故而沒有單位。本書(shu)常用的洛氏(shi)硬度(du)值(zhi)為HRC、HRB。現把工廠常用的三種(zhong)硬度(du)標尺及試(shi)驗(yan)范圍列(lie)于(yu)表2-4。
測出硬度值(zhi)后，應標(biao)明硬度值(zhi)符號（用球(qiu)測量應表明壓頭代號，鋼球(qiu)為S，硬質(zhi)合金球(qiu)為W）。
例如，59HRC表(biao)示(shi)用(yong)C標(biao)尺測得洛(luo)氏(shi)硬度值(zhi)為59；60HRBW表(biao)示(shi)用(yong)硬質合金球壓頭在B標(biao)尺上測得的(de)洛(luo)氏(shi)硬度值(zhi)為60。
洛氏硬(ying)(ying)度試(shi)驗法的(de)優(you)點是(shi)操作簡便、迅速，壓痕較小，故可在工(gong)件表面或較薄(bo)的(de)金(jin)屬上進行試(shi)驗，并適(shi)于大量生產中的(de)成(cheng)品檢(jian)查(cha)，適(shi)于各種(zhong)軟硬(ying)(ying)材料(liao)。
3. 維(wei)氏硬度
維氏硬度試(shi)驗(yan)摘(zhai)自GB/T 4340.1-2009《金屬材料(liao) 維氏硬度試(shi)驗(yan) 第1部(bu)分(fen)：試(shi)驗(yan)方(fang)法》。
其試(shi)驗原理是(shi)將頂部兩(liang)相對面(mian)具(ju)有規(gui)定(ding)角度(du)的正四棱(leng)錐體金(jin)剛石壓(ya)頭，用試(shi)驗力(li)壓(ya)入試(shi)樣(yang)表面(mian)，保持規(gui)定(ding)時間后，卸(xie)除試(shi)驗力(li)，并(bing)通過測量試(shi)樣(yang)表面(mian)壓(ya)痕對角線長度(du)來確定(ding)試(shi)件硬度(du)。所得硬度(du)值用符號(hao)HV表示。
HV可根據壓痕對(dui)角(jiao)線平均(jun)長度d值(zhi)查(cha)表求出，也(ye)可用公式HV=0.1891F/d2計算求出。
例如，640HV30表示(shi)在試驗(yan)力(li)(li)294.2N下保(bao)(bao)持10～15s，測得(de)(de)的維(wei)(wei)氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)值為(wei)640（HV后(hou)面數值為(wei)試驗(yan)力(li)(li)值，試驗(yan)力(li)(li)保(bao)(bao)持時間10～15s不標注）；640HV30/20 表示(shi)在試驗(yan)力(li)(li)為(wei)294.2N下保(bao)(bao)持20s，測得(de)(de)的維(wei)(wei)氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)值為(wei)640。
四、沖擊吸收功
機(ji)械零(ling)件(jian)在(zai)服役過(guo)程(cheng)中不(bu)僅受到靜(jing)載荷(he)(he)與變動載荷(he)(he)的作(zuo)用，還受到沖擊載荷(he)(he)的作(zuo)用因此在(zai)設計零(ling)件(jian)和工具時，必須考(kao)慮(lv)所選(xuan)用材料的沖擊吸收(shou)收(shou)功。
GB/T 229-2007《金屬材(cai)料(liao) 夏比(bi)擺(bai)錘沖(chong)(chong)(chong)擊試驗方(fang)法》規定(ding)，用(yong)一(yi)定(ding)尺(chi)寸和形狀不同(tong)的(de)夏比(bi)標準試樣，在擺(bai)錘式一(yi)次沖(chong)(chong)(chong)擊試驗機上進行沖(chong)(chong)(chong)擊試驗，以(yi)沖(chong)(chong)(chong)擊試樣時所消(xiao)耗的(de)沖(chong)(chong)(chong)擊吸(xi)(xi)收功來(lai)測定(ding)鋼鐵材(cai)料(liao)的(de)沖(chong)(chong)(chong)擊吸(xi)(xi)收功。符(fu)號(hao)為Ak，單位為J。
在原(yuan)標準中(zhong)用試(shi)樣斷口處截面積SN去除Ak即得到沖(chong)擊(ji)韌度(du)，用αk表示，單位(wei)為(wei)J／c㎡。
對一般(ban)鋼材來說，所測沖擊吸收功(gong)Ak越(yue)大，材料的韌性(xing)越(yue)好。本(ben)書(shu)在一些(xie)鋼號(hao)力學性(xing)能上(shang)都(dou)標有其Ak值，可供選材時參考。
本書上面(mian)介紹(shao)了(le)鋼(gang)的力學(xue)性(xing)能，在選(xuan)擇不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)材料時(shi)很(hen)重要(yao)，因(yin)為(wei)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)工件在使用時(shi)要(yao)承受載荷，不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)容器要(yao)承受一(yi)定壓力，圖(tu)2-1中(zhong)給出了(le)13種基本不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的耐蝕性(xing)和(he)強(qiang)度的相互關系，供選(xuan)材時(shi)參考。
