通常，將不(bu)銹鋼的使用條件、基本性能以及相關的使用經驗三者統籌權衡后，就能夠確定出可用的鋼種。在沒有實際使用經驗可借鑒的情況下，對初選材料進行模擬試驗或現場掛片試驗，根據這些試驗結果作出最終選擇，對某些特別重要的用途，需進行模擬體試驗方可作出選材結論。
首先要確定不銹鋼的使(shi)用(yong)條件(jian)，包(bao)括溫度、介質成分、受力狀態(tai)、制(zhi)作工藝、設(she)計壽命、特(te)殊(shu)要求。
隨(sui)后(hou)就是依據使用條(tiao)件，了解相關不銹(xiu)鋼(gang)的性(xing)(xing)能、收集相關數據及資料，如(ru)室溫、高溫條(tiao)件下使用的力學性(xing)(xing)能；腐蝕(shi)環境條(tiao)件使用耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)(xing)能以及其工藝(yi)性(xing)(xing)能、物理性(xing)(xing)能、價格(ge)、供貨難易程度等。
在了解(jie)和收(shou)集(ji)不到相關數據的(de)情(qing)況下，可依據使用條件進(jin)行必要的(de)實際(ji)經(jing)(jing)驗(yan)(yan)(yan)、現場掛片試驗(yan)(yan)(yan)或實驗(yan)(yan)(yan)室模擬試驗(yan)(yan)(yan)。如果(guo)(guo)沒有條件做(zuo)上述試驗(yan)(yan)(yan)，也可采用相似條件的(de)運(yun)行經(jing)(jing)驗(yan)(yan)(yan)、現場掛片結果(guo)(guo)、實驗(yan)(yan)(yan)室模擬實驗(yan)(yan)(yan)、模擬體運(yun)行結果(guo)(guo)作為選材(cai)的(de)依據。
在上述程序中(zhong)，使用條件是決定選(xuan)用不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)類別的(de)主導因素(su)。例如(ru)(ru)，如(ru)(ru)果使用溫(wen)度(du)是在低溫(wen)條件下，就(jiu)(jiu)不宜選(xuan)用鐵素(su)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和雙相不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)；如(ru)(ru)果在300～500℃長期運行(xing)，也不宜選(xuan)用雙相不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和常(chang)規的(de)中(zhong)、高(gao)鉻鐵素(su)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。如(ru)(ru)果要求無(wu)磁，那(nei)就(jiu)(jiu)只能(neng)選(xuan)擇(ze)(ze)奧氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)；在要求高(gao)強度(du)，高(gao)硬度(du)的(de)設備部(bu)件中(zhong)，馬氏體(ti)和沉淀硬化不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)是唯(wei)一的(de)選(xuan)擇(ze)(ze)；在既(ji)要求具(ju)有(you)高(gao)的(de)強度(du)又要求具(ju)有(you)無(wu)磁性的(de)部(bu)件，就(jiu)(jiu)只能(neng)選(xuan)擇(ze)(ze)奧氏體(ti)型(xing)沉淀硬化型(xing)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)或冷加工硬化的(de)奧氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。
在(zai)鋼的(de)類型確(que)定(ding)之后，可(ke)根據設備或部件對(dui)各(ge)種性能的(de)要求，選(xuan)用相(xiang)適應(ying)的(de)不銹鋼牌號。通常都能選(xuan)到合(he)適的(de)牌號，當無相(xiang)應(ying)牌號可(ke)選(xuan)擇(ze)時，只能在(zai)耐蝕合(he)金中(zhong)選(xuan)擇(ze)或者研究新的(de)不銹鋼牌號。
總的(de)(de)來說，選(xuan)用不銹鋼的(de)(de)方法(fa)有性能法(fa)、成本法(fa)和多目標選(xuan)材法(fa)等。
材(cai)料的選(xuan)用包括材(cai)料的選(xuan)擇和應(ying)用。
一、提出問題
1. 材料(liao)失效(xiao)的主要方式(shi)為斷裂、腐(fu)蝕和磨損(sun)
為防止(zhi)失(shi)(shi)效(xiao)事故(gu)的(de)(de)發(fa)生(sheng)(sheng)，就需要依據失(shi)(shi)效(xiao)原因，通過(guo)選(xuan)用合適的(de)(de)材(cai)料，采(cai)用恰當的(de)(de)工(gong)藝(yi)，來防止(zhi)材(cai)料失(shi)(shi)效(xiao)。這類(lei)失(shi)(shi)效(xiao)可能(neng)發(fa)生(sheng)(sheng)在使(shi)(shi)用過(guo)程中，也可能(neng)發(fa)生(sheng)(sheng)在生(sheng)(sheng)產加工(gong)階段，這就會(hui)涉及材(cai)料的(de)(de)使(shi)(shi)用性(xing)能(neng)和工(gong)藝(yi)性(xing)能(neng)。解決(jue)這類(lei)選(xuan)材(cai)問題需要運用材(cai)料的(de)(de)應用和失(shi)(shi)效(xiao)、材(cai)料的(de)(de)使(shi)(shi)用性(xing)能(neng)和材(cai)料的(de)(de)工(gong)藝(yi)性(xing)能(neng)等方面的(de)(de)知(zhi)識(shi)。
2. 材(cai)料(liao)的選擇
當(dang)然(ran)是(shi)選(xuan)擇成本最低(di)而又滿(man)足(zu)最低(di)使用(yong)性能的(de)材(cai)料，這是(shi)價(jia)值工程在(zai)材(cai)料問題上的(de)應用(yong)，也(ye)是(shi)個(ge)多目標的(de)決策問題。材(cai)料要選(xuan)用(yong)成本低(di)廉的(de)，并(bing)能滿(man)足(zu)最低(di)使用(yong)性能要求(qiu)材(cai)料的(de)，也(ye)就是(shi)性價(jia)比(bi)最高(gao)的(de)材(cai)料。
適應科技(ji)、社會和(he)市(shi)場的發(fa)展，選(xuan)擇(ze)材料，這(zhe)是帶戰略性的選(xuan)材問(wen)題。例如，最新(xin)科技(ji)成果(guo)的應用；社會條件的限制(zhi)，如資源和(he)環保(bao)的限制(zhi)；市(shi)場預測，消(xiao)費(fei)者(zhe)對產(chan)品式(shi)樣的喜好(hao)和(he)購買力影響了產(chan)品的檔次，從而影響了對材料的選(xuan)用，這(zhe)些問(wen)題有賴于對市(shi)場要求的判斷，涉及心理學(xue)、技(ji)術美學(xue)、預測學(xue)等方面知識。
不(bu)銹鋼的選用(yong)不(bu)可避(bi)免地會遇到上(shang)述問(wen)題(ti)(ti)(ti)。綜(zong)上(shang)所(suo)述，不(bu)銹鋼的選用(yong)是一(yi)種較為復雜的判斷(duan)問(wen)題(ti)(ti)(ti)，特別是大(da)宗不(bu)銹鋼的選用(yong)，需要應(ying)用(yong)材料系統中決(jue)策方(fang)面技術，即(ji)在明確(que)問(wen)題(ti)(ti)(ti)的基礎上(shang)，然后分析(xi)問(wen)題(ti)(ti)(ti)，最后提(ti)出選用(yong)方(fang)案。
二、材料選(xuan)擇(ze)的步驟
不銹鋼材料選擇(ze)應遵循的順序是：使(shi)用條件評價(jia)→設計評價(jia)→材料選擇(ze)→材料成本評價(jia)→相(xiang)關規范。
選(xuan)(xuan)用(yong)不(bu)銹鋼(gang)時，首先要明確使用(yong)環境對(dui)不(bu)銹鋼(gang)的(de)要求，即耐腐蝕(shi)性、耐熱(re)性及機械(xie)性能(neng)等(deng)；其次才是考查綜合成本(ben)。例如(ru)(ru)，包(bao)括原材料成本(ben)、加工成本(ben)和廢品等(deng)。當較為(wei)便宜(yi)的(de)不(bu)銹鋼(gang)，具有上述(shu)所需的(de)性能(neng)的(de)，無(wu)疑選(xuan)(xuan)用(yong)便宜(yi)的(de)不(bu)銹鋼(gang)是最佳選(xuan)(xuan)擇(ze)。如(ru)(ru)果用(yong)量非常大時，專門為(wei)此設計一新(xin)鋼(gang)種，來(lai)滿足(zu)需要，那也(ye)值得和合算的(de)。
1. 材料使用條件(jian)的評(ping)價
材(cai)料選擇的(de)(de)第(di)一步是全面評價由所選用的(de)(de)不銹鋼(gang)材(cai)料制作(zuo)成的(de)(de)零部件在(zai)工(gong)(gong)藝環境和(he)設備的(de)(de)使用條件下，能否滿(man)足(zu)如使用溫度、壓力和(he)流體的(de)(de)狀(zhuang)態的(de)(de)要求。為此需要掌握(wo)如下的(de)(de)工(gong)(gong)藝數據。
①. 使(shi)用(yong)環境-操(cao)作介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)性(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)和成分(fen)(fen)、水的(de)化學性(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)、蒸汽(qi)質(zhi)(zhi)(zhi)量、溶液的(de)組分(fen)(fen)及(ji)濃度、傳導率、pH值、通風、雜質(zhi)(zhi)(zhi)等。
②. 壓力(li)-平均值和范圍，恒定或(huo)交替變化(hua)，內部載(zai)荷或(huo)外(wai)部載(zai)荷。
③. 溫(wen)度(du)-平(ping)均值和范圍(wei)，恒定或變(bian)量，熱梯度(du)和熱振動。
④. 速度-流動速率，線性(xing)速度，名義速度和范圍，攪動程度，湍(tuan)流等(deng)。
要(yao)想選擇滿意的(de)(de)材料(liao)性能(neng)，除了使用溫(wen)度和壓力外，還必(bi)須考慮(lv)其他因素(su)，如(ru)啟動(dong)和關閉、間(jian)歇操(cao)作、瞬(shun)時現象、壓力沖擊及系統的(de)(de)瞬(shun)間(jian)失效。
2. 設計的評價
使用條件(jian)評價(jia)完之(zhi)后，隨之(zhi)其后，則需要(yao)依據(ju)材料(liao)考(kao)慮設備(bei)設計和(he)各種零部件(jian)的類型、尺寸、配合和(he)服(fu)役期(qi)間的臨界狀態。同(tong)時還要(yao)根據(ju)所選用的材料(liao)考(kao)慮各種加(jia)(jia)工制造(zao)技術(shu)的可行性，如鍛造(zao)、冷熱(re)成形、機加(jia)(jia)工和(he)焊接等。
3. 材料的(de)評估(gu)
材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)評(ping)估包括材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)性(xing)能和冶金方面(mian)的(de)(de)試驗(yan)(yan)，含金屬連接在(zai)(zai)內的(de)(de)加工性(xing)的(de)(de)檢測以及在(zai)(zai)實驗(yan)(yan)室和現場試驗(yan)(yan)中材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)適用性(xing)。材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)耐蝕性(xing)評(ping)估將進一(yi)步討論。
a. 材料試驗
除(chu)了用化學(xue)分(fen)析檢查(cha)材(cai)料(liao)的(de)(de)成(cheng)分(fen)以(yi)(yi)(yi)外，通常對(dui)(dui)所(suo)選定(ding)試(shi)(shi)樣進(jin)行表觀檢查(cha)和(he)力學(xue)試(shi)(shi)驗以(yi)(yi)(yi)及(ji)(ji)(ji)確定(ding)原材(cai)料(liao)是否滿足每個(ge)規定(ding)的(de)(de)要求(qiu)。另外需(xu)要對(dui)(dui)焊(han)接試(shi)(shi)樣進(jin)行試(shi)(shi)驗以(yi)(yi)(yi)評定(ding)焊(han)接質量(liang)。其中力學(xue)試(shi)(shi)驗有拉伸(shen)試(shi)(shi)驗、彎(wan)曲試(shi)(shi)驗、沖擊試(shi)(shi)驗等。材(cai)料(liao)截面(mian)試(shi)(shi)樣的(de)(de)金(jin)相檢查(cha)提供含夾(jia)雜(za)物(wu)材(cai)料(liao)與純(chun)凈度相關(guan)的(de)(de)信息，并提供金(jin)相結(jie)構及(ji)(ji)(ji)晶粒(li)尺寸(cun)。對(dui)(dui)于(yu)焊(han)接部位，類似的(de)(de)檢查(cha)可以(yi)(yi)(yi)檢驗出焊(han)接缺(que)陷，如(ru)夾(jia)雜(za)物(wu)、孔(kong)隙度、裂紋(wen)及(ji)(ji)(ji)不符合要求(qiu)的(de)(de)焊(han)接技術等。這些(xie)試(shi)(shi)驗對(dui)(dui)材(cai)料(liao)本身是典(dian)型(xing)的(de)(de)破(po)壞性試(shi)(shi)驗。
b. 材料(liao)耐(nai)蝕(shi)性(xing)的評估和選擇
材料的(de)選用(yong)(yong)，愈來愈習慣用(yong)(yong)模擬環境試(shi)(shi)驗的(de)數據作為依(yi)據來選擇材料以防(fang)止腐(fu)蝕，包(bao)括高溫腐(fu)蝕。這些試(shi)(shi)驗包(bao)括：腐(fu)蝕掛片試(shi)(shi)驗；熱質(zhi)量分析(xi)（TGA）；動(dong)態燃燒室的(de)研(yan)究；熱循環；實驗室玻璃器皿的(de)試(shi)(shi)驗；現場試(shi)(shi)驗。
c. 材料的(de)功(gong)能要求
①. 強度
強(qiang)度(du)包括多個力學性能(neng)，最常用來(lai)指拉伸強(qiang)度(du)和屈服強(qiang)度(du)。可以利(li)用應力-應變曲線(xian)來(lai)理(li)解它們。其他相關(guan)的(de)強(qiang)度(du)還包括壓縮(suo)、彎曲、剪切和扭(niu)轉(zhuan)強(qiang)度(du)。在條(tiao)件(jian)許(xu)可情況下最好使用高強(qiang)度(du)的(de)材(cai)料以減少零件(jian)的(de)厚度(du)。
②. 疲(pi)勞強度
疲勞(lao)(lao)是指由(you)循(xun)環(huan)(huan)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)造(zao)成金屬斷裂的(de)失效(xiao)。常見的(de)例子包(bao)括遠低于拉伸強度的(de)速變(bian)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)。當應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)增大(da)時，引起(qi)失效(xiao)所(suo)(suo)需要的(de)循(xun)環(huan)(huan)次數(shu)(shu)就減少。習慣上繪(hui)制金屬應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)和(he)循(xun)環(huan)(huan)次數(shu)(shu)曲(qu)線（S-N），如圖(tu)4-3所(suo)(suo)示。曲(qu)線由(you)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)相對于循(xun)環(huan)(huan)次數(shu)(shu)的(de)對數(shu)(shu)來描繪(hui)。對于一個(ge)給定(ding)的(de)較(jiao)大(da)循(xun)環(huan)(huan)次數(shu)(shu)，通常在(zai)低于某(mou)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)值的(de)情況下不發生失效(xiao)，這個(ge)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)值就稱為(wei)疲勞(lao)(lao)極限(xian)(xian)。因為(wei)以(yi)保持(chi)正常的(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)不高于疲勞(lao)(lao)極限(xian)(xian)的(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)防(fang)止變(bian)形和(he)斷裂，所(suo)(suo)以(yi)疲勞(lao)(lao)失效(xiao)幾乎(hu)總是伴隨著突變(bian)、缺口、沖擊、殘(can)余(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)的(de)存(cun)在(zai)而(er)發生。
疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)失效常常發生在(zai)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭，因(yin)為(wei)采用焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭，這樣的(de)設計會出現明顯的(de)應力(li)集中(zhong)效應。有利于耐疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)的(de)材(cai)料(liao)(liao)特性和(he)設計特性有，利用合金化(hua)或熱處理來提高拉伸強度(du)；減少(shao)工件的(de)厚(hou)度(du)，使(shi)用拋光表(biao)面，降(jiang)低設計應力(li)，細化(hua)材(cai)料(liao)(liao)的(de)晶粒(li)尺寸(cun)，消除材(cai)料(liao)(liao)的(de)冶金缺陷和(he)殘余應力(li)，減輕表(biao)面存(cun)在(zai)壓應力(li)，減少(shao)助長腐蝕(shi)和(he)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)的(de)環境(jing)，并且采用金屬(shu)覆蓋層，如Cr、Ni或Cd（鎘(ge)）鍍層，這是因(yin)為(wei)鍍層中(zhong)的(de)微裂紋有可(ke)能會降(jiang)低疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)強度(du)。
③. 脆性斷裂
脆性斷(duan)(duan)裂是(shi)在(zai)低于(yu)屈服強(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)正常應(ying)力(li)下(xia)，由于(yu)裂紋(wen)的(de)(de)(de)快速擴(kuo)展而造成的(de)(de)(de)失效(xiao)。絕大多數的(de)(de)(de)脆性斷(duan)(duan)裂發(fa)生(sheng)在(zai)具(ju)有體(ti)心立方(fang)（bcc）晶格結構的(de)(de)(de)金(jin)屬中，特別(bie)是(shi)鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)，不僅在(zai)低于(yu)臨界(jie)拉(la)伸(shen)強(qiang)度(du)(du)，甚至低于(yu)屈服強(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)情況下(xia)就會發(fa)生(sheng)完全的(de)(de)(de)斷(duan)(duan)裂。鋼(gang)發(fa)生(sheng)脆性斷(duan)(duan)裂的(de)(de)(de)條件如(ru)下(xia)：本身存在(zai)缺陷；缺陷處存在(zai)殘余拉(la)伸(shen)應(ying)力(li)與工作載荷引起(qi)的(de)(de)(de)拉(la)伸(shen)應(ying)力(li)的(de)(de)(de)交匯，如(ru)果(guo)應(ying)力(li)是(shi)三維方(fang)向就更為嚴重(zhong)；足夠低的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)；還原處理、成分、軋制操作和后續的(de)(de)(de)熱(re)(re)處理等冶金(jin)因素(su)；韌(ren)性；蠕變；耐(nai)熱(re)(re)性；熱(re)(re)和腐(fu)(fu)蝕(shi)；耐(nai)蝕(shi)性；氫腐(fu)(fu)蝕(shi)；加工性。
④. 韌性(xing)
材料(liao)的韌(ren)(ren)性就是(shi)指材料(liao)斷裂之前吸(xi)收(shou)能量和(he)(he)塑性變形(xing)(xing)的能力(li)，韌(ren)(ren)性是(shi)用材料(liao)成(cheng)形(xing)(xing)和(he)(he)斷裂期間吸(xi)收(shou)的能量來(lai)衡量的。它是(shi)最重(zhong)要的低溫力(li)學(xue)性能而不是(shi)強度。缺口的韌(ren)(ren)性受化學(xue)成(cheng)分、微(wei)觀組織、晶粒尺(chi)寸、晶粒生長的模式、截面尺(chi)寸、冷熱加(jia)工的溫度、加(jia)工方(fang)法和(he)(he)表面狀況如滲碳和(he)(he)脫碳等影響(xiang)。
基本試驗：最普通(tong)(tong)的(de)韌(ren)(ren)性(xing)試驗是采用帶缺口的(de)試樣，通(tong)(tong)常(chang)通(tong)(tong)過沖(chong)擊試驗測(ce)量(liang)缺口韌(ren)(ren)性(xing)，或在(zai)相對較低的(de)應變速率下(xia)測(ce)量(liang)斷裂韌(ren)(ren)性(xing)。沖(chong)擊試驗可(ke)揭示材(cai)料的(de)低溫強度(du)、韌(ren)(ren)性(xing)不足和脆(cui)性(xing)，這些(xie)試驗特別適合鐵素體材(cai)料，可(ke)以顯(xian)示韌(ren)(ren)性(xing)向脆(cui)性(xing)的(de)轉變。
⑤. 耐蝕性
金屬(shu)和(he)合金的(de)(de)破壞大(da)多是由腐蝕造成的(de)(de)。實際上對于所有包(bao)含一系列(lie)基本操作的(de)(de)工藝過程(cheng)來說，設備、換(huan)(huan)熱(re)器(qi)、管道(dao)構(gou)件或其他系統(tong)構(gou)件的(de)(de)失效(xiao)就意味(wei)著停工、昂貴的(de)(de)維修和(he)更換(huan)(huan)構(gou)件，因(yin)此壓力容器(qi)和(he)換(huan)(huan)熱(re)器(qi)的(de)(de)結(jie)構(gou)材料應該在使用(yong)環境中(zhong)具有合適的(de)(de)腐蝕速率。另(ling)外注意由周圍氣氛引起的(de)(de)腐蝕。
d. 根據(ju)耐蝕性的條件(jian)來選(xuan)擇材料良好(hao)的搭配
在選擇材料時有幾種金屬與環境的搭配是非常恰當和合適的。這些搭配通常表現為，在最低的成本下獲得最高的耐蝕性，應該給予考慮。這些搭配有：碳鋼→濃H2SO4；不銹鋼→HNO3；Cu-Ni-Mo鋼→海水或鹽水；超級鐵素體鋼→海水的搭配。
e. 腐(fu)蝕(shi)失(shi)效
盡管材料選擇(ze)已經是十分認真(zhen)了，并且有(you)時還進(jin)一(yi)步采用(yong)了防(fang)腐蝕方法，但少(shao)數意外的(de)(de)失效總還會(hui)發(fa)生。導致意外腐蝕失效的(de)(de)原因可(ke)能為以下一(yi)種(zhong)或(huo)幾(ji)種(zhong)：使用(yong)了帶有(you)缺陷的(de)(de)材料；設計(ji)不合理；不正(zheng)常的(de)(de)操作；制造不當(dang)和檢驗不充(chong)分；維(wei)護不適(shi)當(dang)。所以采取一(yi)定的(de)(de)預防(fang)措(cuo)施，是避免腐蝕失效發(fa)生的(de)(de)有(you)效辦法。
f. 氫腐蝕
氫腐蝕(shi)是(shi)在(zai)高(gao)于220～243℃溫度的含氫環境中，碳(tan)鋼和低(di)合金鋼的損傷機制(zhi)，一般不被人們(men)所(suo)關注。室溫下(xia)鋼制(zhi)容器當然是(shi)可以(yi)處理高(gao)壓氫的。但在(zai)較(jiao)高(gao)的溫度下(xia)，氫能擴散到鋼中與碳(tan)原(yuan)子反應生成甲(jia)烷(wan)氣體
2H2+FeC→CH4+Fe
高(gao)溫(wen)高(gao)壓下，氫能(neng)夠(gou)與間隙固溶體中的(de)碳反應(ying)，導致初始脫碳，接(jie)著在晶(jing)界產生不(bu)穩定的(de)碳化物，形(xing)成甲烷氣泡。由于甲烷不(bu)能(neng)從鋼中擴散(san)出去，它的(de)積(ji)聚引(yin)起開裂和鼓泡，從而使鋼材失去韌(ren)性導致最終失效。解決這個問題就需要穩定鋼中的(de)碳化物組成、形(xing)態和分(fen)布。
氫腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)防護(hu)。根據實際經驗防止(zhi)氫腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)唯一(yi)(yi)可行的(de)(de)方法，就是使用耐這種破(po)壞(huai)形式(shi)的(de)(de)鋼(gang)。因為所有(you)的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)都含有(you)高Cr，穩定(ding)了鋼(gang)中的(de)(de)碳(tan)化物組成、形態和(he)分布，所以耐高溫氫損(sun)傷。因此，作為另一(yi)(yi)種防腐蝕(shi)(shi)措(cuo)施，通常(chang)在(zai)低合(he)金鋼(gang)容器的(de)(de)內表面襯一(yi)(yi)層不(bu)銹鋼(gang)，是一(yi)(yi)個經濟實用的(de)(de)選擇(ze)。
g. 加(jia)工性
加工性(xing)包括成形、機加工、與其他(ta)金屬連接的焊(han)接工藝及焊(han)后熱處理的難(nan)易性(xing)。并不是所(suo)有(you)的加工車間(jian)在技術上都有(you)能力正確地處理較復雜的材(cai)料。因(yin)此用戶要了解加工者的能力，這是最(zui)基(ji)本的。另外，先進(jin)加工技術需要更(geng)高(gao)級的檢(jian)驗標準來判斷加工是否(fou)符合要求。
4. 成(cheng)本(ben)核算
在材料的選擇(ze)中(zhong)，選用是實用性和成本兩矛(mao)盾統一的最終結果(guo)，可用性價比來表示。
人們常(chang)說“物(wu)美價(jia)廉”和(he)(he)“優(you)(you)(you)(you)質優(you)(you)(you)(you)價(jia)”，這分別是(shi)材(cai)(cai)料消(xiao)費者和(he)(he)材(cai)(cai)料生產者各自傾向性的(de)愿望，材(cai)(cai)料消(xiao)費者希(xi)望自己(ji)所選用的(de)材(cai)(cai)料是(shi)“物(wu)美價(jia)廉”的(de)；材(cai)(cai)料生產者希(xi)望自己(ji)的(de)產品能夠“優(you)(you)(you)(you)質優(you)(you)(you)(you)價(jia)”，但只有雙方都(dou)有經濟(ji)效益，方能使整個社會有效益。
以選用耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕不(bu)銹鋼為例，如果不(bu)考(kao)慮(lv)其(qi)他因素(su)，選擇材料時應考(kao)慮(lv)下面兩個方面，一(yi)是(shi)最(zui)低的成本(ben)(ben)，即選擇低成本(ben)(ben)的材料，并定(ding)期更換(huan)或采取防腐(fu)(fu)(fu)措施(shi)；二是(shi)高(gao)成本(ben)(ben)腐(fu)(fu)(fu)蝕最(zui)小，也就是(shi)不(bu)考(kao)慮(lv)成本(ben)(ben)，而選擇最(zui)昂貴(gui)耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕的材料，其(qi)結(jie)果是(shi)使用周期長，可(ke)以免于頻繁(fan)地維修。
在廉價材(cai)料與(yu)高(gao)(gao)(gao)(gao)價材(cai)料之(zhi)間，一般會(hui)認為(wei)選用(yong)高(gao)(gao)(gao)(gao)級(ji)的(de)(de)結構材(cai)料產品，成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)一定是(shi)較高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)，因(yin)而(er)制造商會(hui)刻意選擇廉價低成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)的(de)(de)材(cai)料，以求(qiu)用(yong)最低的(de)(de)生(sheng)產成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)，獲得競爭性(xing)的(de)(de)產品標價。然而(er)這(zhe)種做法并不完(wan)全是(shi)正確的(de)(de)。因(yin)為(wei)，提高(gao)(gao)(gao)(gao)材(cai)料的(de)(de)工藝(yi)性(xing)能(neng)，通常會(hui)提高(gao)(gao)(gao)(gao)單位質量(liang)的(de)(de)費用(yong)。選用(yong)性(xing)能(neng)好的(de)(de)材(cai)料，雖(sui)然材(cai)料成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)高(gao)(gao)(gao)(gao)一些(xie)，但就整個設備的(de)(de)總(zong)體費用(yong)而(er)言(yan)往往會(hui)低一些(xie)。因(yin)此，由于下(xia)列(lie)因(yin)素，使節(jie)省成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)可能(neng)。
①. 需要較(jiao)少(shao)的(de)材料；
②. 較短的(de)熱(re)處理周期；
③. 較少的焊(han)接時(shi)間和較少的焊(han)接填充材料(liao)；
④. 較低的(de)運費；
⑤. 在(zai)運輸和安裝過(guo)程中，現場(chang)的處理要求更簡單。
5. 使(shi)用(yong)過程中可(ke)能的失效(xiao)模(mo)式和破壞(huai)形式
在使用過(guo)程中(zhong)發生的(de)失(shi)效(xiao)可能(neng)(neng)源于材料的(de)使用應(ying)力高于安全應(ying)力而(er)引起(qi)的(de)過(guo)載(zai)或者在應(ying)力集(ji)中(zhong)處產(chan)生的(de)局部變(bian)(bian)形(xing)。大多數(shu)情況(kuang)下(xia)失(shi)效(xiao)模(mo)(mo)式取決于材料在最終(zhong)狀(zhuang)態下(xia)的(de)性能(neng)(neng)。如(ru)(ru)承壓下(xia)的(de)失(shi)效(xiao)模(mo)(mo)式可能(neng)(neng)是：過(guo)度的(de)彈性變(bian)(bian)形(xing)和彈性失(shi)穩；塑性失(shi)穩，變(bian)(bian)形(xing)和破裂；脆性斷裂；疲(pi)勞失(shi)效(xiao)；蠕變(bian)(bian)變(bian)(bian)形(xing)和蠕變(bian)(bian)破壞；環境破壞如(ru)(ru)腐蝕(shi)和氫損(sun)傷。
大部分使用中(zhong)的(de)(de)(de)(de)失(shi)效涉及在(zai)應力(li)(li)(li)集中(zhong)區缺陷處裂紋(wen)的(de)(de)(de)(de)萌生(sheng)。在(zai)焊(han)接結構中(zhong)，焊(han)接缺陷是相當普遍(bian)的(de)(de)(de)(de)，甚至是不可避免(mian)的(de)(de)(de)(de)。因(yin)此不僅(jin)在(zai)設(she)計(ji)中(zhong)要防(fang)止過載，而且要避免(mian)由脆(cui)性斷(duan)(duan)裂、疲勞、蠕變和(he)腐蝕(shi)(shi)(shi)可能引起的(de)(de)(de)(de)低應力(li)(li)(li)失(shi)效。通(tong)過材料(liao)的(de)(de)(de)(de)選擇(ze)以及限制(zhi)主應力(li)(li)(li)加二次(ci)應力(li)(li)(li)來(lai)避免(mian)過度的(de)(de)(de)(de)彈性變形和(he)彈性失(shi)穩；通(tong)過限制(zhi)主應力(li)(li)(li)加二次(ci)應力(li)(li)(li)來(lai)避免(mian)塑性失(shi)穩；通(tong)過正確地選材、制(zhi)造、檢驗、檢查斷(duan)(duan)口韌性等(deng)來(lai)避免(mian)脆(cui)性斷(duan)(duan)裂。在(zai)壓(ya)力(li)(li)(li)容器(qi)和(he)換熱器(qi)中(zhong)很少出(chu)現由普遍(bian)腐蝕(shi)(shi)(shi)引起的(de)(de)(de)(de)失(shi)效，因(yin)為設(she)計(ji)者意識到普遍(bian)腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)可能，并通(tong)常采用腐蝕(shi)(shi)(shi)裕量或選擇(ze)耐腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)材料(liao)。然而，某些環境中(zhong)可能發生(sheng)應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)開裂，在(zai)設(she)計(ji)和(he)選材時應避免(mian)可能發生(sheng)這種失(shi)效。
6. 設備的設計特性
a. 維(wei)修
為了使設(she)(she)備便于維修(xiu)，在(zai)設(she)(she)計階段就應該很(hen)好的(de)(de)了解(jie)設(she)(she)備的(de)(de)特定(ding)環境和(he)特殊要求。在(zai)設(she)(she)計中(zhong)必須(xu)考慮的(de)(de)一些與(yu)維修(xiu)相關(guan)的(de)(de)項目，包括更換某些構件所需的(de)(de)拉(la)(la)動(dong)空(kong)間，如拉(la)(la)動(dong)熱交換器(qi)的(de)(de)管束所需的(de)(de)空(kong)間等，裝卸材料的(de)(de)設(she)(she)備，預定(ding)的(de)(de)清理方法和(he)所需的(de)(de)設(she)(she)備，容易更換構件，監控腐蝕和(he)積(ji)垢的(de)(de)能力，現(xian)場焊(han)接(jie)的(de)(de)設(she)(she)備以及停工期檢(jian)查(cha)的(de)(de)設(she)(she)備和(he)可用性。
b. 安(an)全(quan)保(bao)險的特性
安(an)(an)全保險的(de)設(she)計(ji)概(gai)念不僅要清楚地認識到制造的(de)局限性(xing)，而且要為操作提供較(jiao)大(da)的(de)安(an)(an)全空間，這個概(gai)念與(yu)斷(duan)裂(lie)(lie)力學的(de)研(yan)究(jiu)相關。在設(she)計(ji)一個設(she)備的(de)各個部分(fen)時(shi)要有(you)(you)安(an)(an)全保險的(de)特性(xing)，一般按下列幾個方面考慮(lv)：判斷(duan)結構中疲勞(lao)裂(lie)(lie)紋可(ke)(ke)能擴展的(de)點；確定可(ke)(ke)能有(you)(you)的(de)最(zui)(zui)(zui)小(xiao)裂(lie)(lie)紋尺(chi)寸(cun)；確定可(ke)(ke)能有(you)(you)的(de)最(zui)(zui)(zui)大(da)裂(lie)(lie)紋尺(chi)寸(cun)，該尺(chi)寸(cun)與(yu)最(zui)(zui)(zui)大(da)破壞程(cheng)度及可(ke)(ke)能有(you)(you)的(de)最(zui)(zui)(zui)小(xiao)裂(lie)(lie)紋與(yu)臨界裂(lie)(lie)紋尺(chi)寸(cun)之間的(de)載(zai)荷相關。
c. 檢(jian)查(cha)的通(tong)道
壓力容器的(de)設(she)計應該(gai)提(ti)供檢驗(yan)人員(yuan)(yuan)進入容器檢查(cha)腐(fu)蝕(shi)損傷的(de)通道(dao)。有足夠的(de)直(zhi)徑讓人進入的(de)容器應該(gai)有可移動的(de)內部構件(jian)，以允許進入人員(yuan)(yuan)通向容器的(de)所(suo)有部位。
d. 安全性
壓力容(rong)器和(he)(he)換(huan)(huan)熱器的(de)安(an)(an)全(quan)操(cao)作需要保(bao)守的(de)設計(ji)和(he)(he)標準指(zhi)定的(de)習慣(guan)做法，并(bing)使用規范、標準中所許可的(de)材料。對換(huan)(huan)熱器和(he)(he)壓力容(rong)器，視安(an)(an)全(quan)性壓倒一(yi)切的(de)原因是避免可能對人類、經濟和(he)(he)環(huan)境等方(fang)面產生災難性的(de)失(shi)效(xiao)。為(wei)了確(que)保(bao)安(an)(an)全(quan)，應該按照(zhao)設計(ji)精確(que)地制造設備(bei)并(bing)充分(fen)地監督檢(jian)查(cha)，以保(bao)證和(he)(he)設計(ji)規范相(xiang)符。同時要正確(que)使用和(he)(he)操(cao)作設備(bei)。
e. 設(she)備(bei)壽命
為(wei)了獲得投(tou)資帶來的(de)(de)(de)利潤，也為(wei)了使(shi)(shi)生產連續地進(jin)行，設(she)(she)備(bei)構件及(ji)設(she)(she)備(bei)本身(shen)應(ying)該(gai)具有適(shi)當的(de)(de)(de)壽(shou)命(ming)。構件的(de)(de)(de)壽(shou)命(ming)取(qu)決于設(she)(she)計(ji)(ji)、結構材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)性(xing)能和它們與使(shi)(shi)用(yong)環(huan)境之(zhi)間的(de)(de)(de)相互(hu)作(zuo)用(yong)以及(ji)制造和檢查(cha)的(de)(de)(de)影響(xiang)，還包括操作(zuo)、維修(xiu)等的(de)(de)(de)影響(xiang)。為(wei)了獲得滿意的(de)(de)(de)壽(shou)命(ming)，設(she)(she)備(bei)的(de)(de)(de)結構材(cai)料(liao)(liao)要承受住設(she)(she)計(ji)(ji)應(ying)力(li)、磨(mo)損、使(shi)(shi)用(yong)中的(de)(de)(de)腐蝕。在(zai)設(she)(she)計(ji)(ji)階段，腐蝕問題同其(qi)他(ta)的(de)(de)(de)操作(zuo)條件和設(she)(she)計(ji)(ji)參(can)數如壓力(li)、溫度和速度一樣重要。為(wei)了獲得最(zui)佳(jia)的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)，不銹鋼選材(cai)要基于耐腐蝕的(de)(de)(de)觀點。要向材(cai)料(liao)(liao)供應(ying)商索取(qu)簡明(ming)而清晰的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)質量保(bao)證書(shu)面說(shuo)(shuo)明(ming)，確(que)保(bao)供應(ying)的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)正確(que)。設(she)(she)計(ji)(ji)說(shuo)(shuo)明(ming)書(shu)內要有材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)。
f. 構件(jian)壽命(ming)
以(yi)熱(re)交(jiao)換(huan)器為(wei)例，熱(re)交(jiao)換(huan)器的(de)殼體、管(guan)箱和管(guan)板應該被設(she)計至少使用(yong)(yong)10年或是(shi)原有(you)(you)管(guan)束的(de)壽(shou)命(ming)(ming)另加兩個更換(huan)管(guan)束的(de)周(zhou)期。選(xuan)擇的(de)初始(shi)管(guan)子應該至少使用(yong)(yong)兩個運(yun)轉周(zhou)期或5年，除非個別特殊環境的(de)熱(re)交(jiao)換(huan)器，可能是(shi)只(zhi)有(you)(you)較短的(de)預期壽(shou)命(ming)(ming)。可是(shi)，這些(xie)規(gui)定不適用(yong)(yong)于核能熱(re)交(jiao)換(huan)器和壓(ya)力容(rong)器。
由于不銹鋼(gang)類型多，列入標準(zhun)(zhun)的(de)牌(pai)號(hao)多達一百多種，同時還有大(da)量廣泛使用(yong)的(de)非標準(zhun)(zhun)牌(pai)號(hao)，每一種不銹鋼(gang)都(dou)有自己特(te)定的(de)性能、功能和使用(yong)范圍。因此，正確(que)、恰當(dang)地(di)選(xuan)擇合(he)(he)適的(de)鋼(gang)種難(nan)度很大(da)。這是因為它涉及的(de)材料學、腐蝕(shi)學以及工程學等多種學科(ke)的(de)專(zhuan)門知識(shi)。除此以外，工程經驗是合(he)(he)理(li)選(xuan)用(yong)不銹鋼(gang)不可缺少的(de)重要(yao)條件。
通過合(he)理地選擇、正確使用，使不銹鋼材料的特性和功能，在使用中(zhong)得到充分體現(xian)和發揮，進而延長不銹鋼零部件的使用壽命，
保證(zheng)不銹(xiu)鋼(gang)零部件、模(mo)具和(he)機械設備的高精(jing)度。這(zhe)正是(shi)不銹(xiu)鋼(gang)工作者應(ying)盡的職責。
三(san)、性能選(xuan)材法(fa)
性能選用法包括使用性能和工藝(yi)性能。
1. 使用性(xing)能(neng)
人(ren)們一般慣于從(cong)各種材料(liao)手冊(ce)中(zhong)查閱和(he)比較各種材料(liao)的性能，然后選用。近(jin)年來(lai)，由(you)于計算機(ji)的普遍(bian)應用，已將這些性能匯(hui)編為數據庫，便于檢索(suo)和(he)專家系統調用。
若有兩(liang)種主(zhu)要性能(neng)時，則可應用“坐標分類法”進(jin)行篩選。
各種等級的不銹鋼，廣泛用于工業、農業和日常生活當中。以下面常用不銹鋼的耐腐蝕性能和抗氧化性能為例，按耐腐蝕性能或抗氧化性能依次下降的順序排列為：12Cr16Ni35（330）、20Cr25Ni20(310)、16Cr23Ni13 (309)、06Cr17Ni12Mo2 (316)、022Cr19Ni10(304L)、06Cr19Ni10(304)、12Cr17Ni7 (301)、12Cr17Mn6Ni5N(201)、10Cr17Mo(434)、10Cr17(430)、06Cr11Ti(409)。
為了確保使(shi)用(yong)性能和使(shi)用(yong)安全(quan)，選用(yong)時可(ke)以提高一(yi)級或幾級使(shi)用(yong)。已(yi)經使(shi)用(yong)10Cr17（17％Cr）型的地方可(ke)以使(shi)用(yong)Cr-Ni鋼(gang)(gang)18-8型，已(yi)經使(shi)用(yong)06Cr11Ti型的地方有時也可(ke)用(yong)10Cr17型。另外(wai)還(huan)許多(duo)在成分方面的改型鋼(gang)(gang)種并沒有在上(shang)述表示出(chu)來。
2. 工藝性能
前面的有關章(zhang)節已(yi)經介紹(shao)了不銹鋼焊接性(xing)(xing)、切削性(xing)(xing)、熱加工性(xing)(xing)及深沖性(xing)(xing)等工藝(yi)性(xing)(xing)能，可參(can)閱(yue)。
在(zai)使用性(xing)能滿(man)足要(yao)求后，工(gong)藝性(xing)能選(xuan)材時，關注(zhu)點主(zhu)要(yao)是加(jia)工(gong)性(xing)能和加(jia)工(gong)成(cheng)本。即在(zai)較低的加(jia)工(gong)成(cheng)本下完成(cheng)加(jia)工(gong)的可行性(xing)。當所選(xuan)材料(liao)的使用性(xing)能，能滿(man)足要(yao)求，但不(bu)能加(jia)工(gong)或(huo)加(jia)工(gong)費(fei)用太高而(er)不(bu)能承(cheng)受時，可以選(xuan)用較高一級不(bu)銹鋼種。
3. 性能遞增(zeng)選材(cai)法(fa)
不銹(xiu)鋼(gang)的類型和鋼(gang)種繁多(duo)，性能(neng)各異，但也有(you)略同的。不銹(xiu)鋼(gang)的牌(pai)號(hao)繁多(duo)，多(duo)達(da)數(shu)百種；雖說牌(pai)號(hao)有(you)數(shu)百種，但總(zong)可以歸集為，
奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)、馬氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)、鐵素體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)、雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)和沉淀(dian)硬化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)五大(da)(da)類(lei)。同類(lei)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)性(xing)能多(duo)(duo)有相(xiang)似或(huo)相(xiang)近之處，為了(le)便(bian)于選擇不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，可(ke)按使用性(xing)能及工藝(yi)性(xing)能，在(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)五大(da)(da)類(lei)型中選定一類(lei)，在(zai)選定的(de)一類(lei)中再(zai)確定一個鋼(gang)(gang)(gang)種，這樣范(fan)圍就大(da)(da)大(da)(da)縮小了(le)許多(duo)(duo)。隨(sui)著性(xing)能的(de)遞增，范(fan)圍逐步(bu)遞減，要選擇的(de)鋼(gang)(gang)(gang)種就會出現。
四(si)、成本選材法
成本選材(cai)(cai)(cai)法的成本，包括(kuo)有(you)材(cai)(cai)(cai)料(liao)成本和生產（制造）成本。如果(guo)加工制作工藝(yi)相差(cha)無(wu)幾，只是消(xiao)耗(hao)材(cai)(cai)(cai)料(liao)存在(zai)有(you)差(cha)別，也(ye)就是說，可根據(ju)確(que)定(ding)的不同參量選用材(cai)(cai)(cai)料(liao)。否(fou)則就需(xu)要(yao)綜(zong)合考慮材(cai)(cai)(cai)料(liao)成本和制造工藝(yi)費用來選用材(cai)(cai)(cai)料(liao)。
1. 材料成本法
若制造工藝的(de)費用(yong)(yong)沒有(you)差(cha)異，則(ze)使(shi)用(yong)(yong)材料的(de)用(yong)(yong)戶對(dui)不(bu)需(xu)要(yao)熱處理的(de)鋼(gang)種，采用(yong)(yong)不(bu)同的(de)經濟參數來比較和(he)選用(yong)(yong)：等(deng)(deng)(deng)強度(du)(du)的(de)相(xiang)對(dui)重(zhong)量；等(deng)(deng)(deng)剛(gang)度(du)(du)的(de)相(xiang)對(dui)重(zhong)量；等(deng)(deng)(deng)強度(du)(du)的(de)相(xiang)對(dui)成本；等(deng)(deng)(deng)剛(gang)度(du)(du)的(de)相(xiang)對(dui)成本。
設計時若使(shi)用屈服強(qiang)度，則選用屈服強(qiang)度。載荷相同時，變(bian)形量愈大(da)，剛度愈小。很容(rong)易看出，變(bian)形及所需(xu)要(yao)的(de)屈服強(qiang)度因負荷方式而不(bu)同，并(bing)與結構部件的(de)幾何形狀有關(guan)。
從(cong)上面的(de)分析，可以得到如下幾點看(kan)法。
①. 用低合金高強(qiang)(qiang)度鋼(gang)(gang)代(dai)替碳鋼(gang)(gang)，屈服強(qiang)(qiang)度提高了，只在等強(qiang)(qiang)度的(de)判據下，可以節約鋼(gang)(gang)材，節約的(de)程度與屈服強(qiang)(qiang)度的(de)比值也(ye)因(yin)(yin)載荷方式(shi)而不同，不能因(yin)(yin)為屈服強(qiang)(qiang)度提高30％就認(ren)為能節約鋼(gang)(gang)材30％。若使用等剛度判據，并不能節約鋼(gang)(gang)材。
②. 使用強(qiang)度(du)高的(de)鋼(gang)種(zhong)，若采用等剛度(du)判據，肯定(ding)會增加成本；若采用等強(qiang)度(du)判據，是否有經濟效益，取決于屈服(fu)強(qiang)度(du)的(de)比值(zhi)及(ji)鋼(gang)材價格的(de)比值(zhi)。
③. 對(dui)于(yu)交(jiao)通運(yun)輸，例(li)(li)如(ru)(ru)，車輛、船(chuan)舶等(deng)用(yong)鋼，為(wei)了減少運(yun)輸費用(yong)，增加運(yun)輸量(liang)，應(ying)該考慮(lv)采用(yong)等(deng)強度(du)相對(dui)重量(liang)和(he)等(deng)剛度(du)相對(dui)重量(liang)。對(dui)于(yu)固(gu)定結構，例(li)(li)如(ru)(ru)，橋梁、房屋等(deng)，則(ze)應(ying)使用(yong)等(deng)強度(du)相對(dui)成本和(he)等(deng)剛度(du)相對(dui)成本。至于(yu)改用(yong)鋼種所引起的(de)(de)經濟效益的(de)(de)分配，則(ze)隨(sui)經濟體制的(de)(de)不(bu)同(tong)（例(li)(li)如(ru)(ru)，計劃經濟、商品(pin)經濟等(deng)），而有不(bu)同(tong)方法。
④. 上(shang)面(mian)的(de)分析只考(kao)慮材(cai)料(liao)的(de)屈服強度和變(bian)形(xing)，在下面(mian)，將結合材(cai)料(liao)工藝綜合地(di)分析成(cheng)本。若(ruo)有(you)低(di)溫韌性(xing)、大氣腐蝕、可焊性(xing)、耐磨性(xing)等問題，則應參(can)考(kao)性(xing)能選材(cai)的(de)方(fang)法(fa)(fa)，將這些因素(su)作為(wei)約束條件(jian)，或(huo)采用多目標的(de)選材(cai)法(fa)(fa)。
2. 生(sheng)產(chan)成本法
從(cong)原材(cai)料(liao)制成(cheng)部件全(quan)過程的成(cheng)本分(fen)析(xi)，提(ti)供選材(cai)的另一(yi)種方法。
以(yi)前的廚具(ju)、炊具(ju)大(da)部分采用(yong)(yong)有色金屬如鋁、銅或(huo)搪瓷(ci)等，而現(xian)在已基本被不(bu)銹鋼(gang)取(qu)代，不(bu)銹鋼(gang)不(bu)僅(jin)使用(yong)(yong)壽命長，而且美觀、價(jia)格低廉、無污染，生(sheng)產廢品易于回收再(zai)利用(yong)(yong)。
下(xia)面提供(gong)幾(ji)個為了降低成本(ben)，應該考慮下(xia)述幾(ji)方面的問題(ti)。
①. 如果在某些高(gao)溫度環境中，當(dang)需(xu)要使用(yong)或計劃使用(yong)昂貴的(de)高(gao)鎳(nie)合金的(de)時(shi)候，可考慮能否用(yong)12Cr16Ni35（330）不銹鋼來代替以滿足要求。
②. 可否用20Cr25Ni20（310）或16Cr23Ni13（309）來代替12Cr16Ni35（330），相比之下，這些鋼(gang)的高溫強度(du)較低，但是對多種用途具有(you)良好的性能。
③. 假如需(xu)要(yao)(yao)使(shi)用或計劃使(shi)用022Cr19Ni10（304L）不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，則要(yao)(yao)認(ren)真考慮是否真的(de)需(xu)要(yao)(yao)這種(zhong)低碳品(pin)種(zhong)。在022Cr19Ni10（304L）不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊接熱影響(xiang)區，能夠保持充(chong)分的(de)非常有效的(de)抗腐蝕(shi)性，但是有時卻將其(qi)用于與熱影響(xiang)區腐蝕(shi)危險(xian)無關緊要(yao)(yao)的(de)地方(fang)，造成不(bu)必要(yao)(yao)的(de)浪費(fei)。
④. 在選用成(cheng)形用不銹鋼時(shi)，可否用12Cr17Ni7（301）代替06Cr19Ni10（304），由(you)于(yu)在絕大多(duo)數(shu)情況下，略(lve)微降低鉻和鎳的(de)含(han)量(liang)并不會大大降低抗腐蝕性(xing)，所(suo)以唯一(yi)真正的(de)決定(ding)因素是(shi)成(cheng)形性(xing)能。
⑤. 如(ru)果用12Cr17Mn6Ni5N（201）不銹鋼代替 12Cr17Ni7（301）不銹鋼可以(yi)大大降(jiang)低成本的(de)話，雖然(ran)在200系列中(zhong)用錳代替鎳，但其抗(kang)腐蝕性能卻能滿足多(duo)種用途。當(dang)然(ran)應考慮可成形性和外觀特點方面的(de)差異(yi)。
⑥. 400系(xi)列(lie)中(zhong)的某種(zhong)(zhong)合(he)金可以用來代(dai)替(ti)Cr-Ni（300系(xi)列(lie)）或(huo)Cr-Mn-Ni（200系(xi)列(lie)）中(zhong)的某些鋼種(zhong)(zhong)，10Cr17（430）在(zai)許多用途中(zhong)可以滿足對其抗腐(fu)蝕(shi)性能(neng)的要求，但應考慮加工過程(cheng)中(zhong)遇到的各(ge)種(zhong)(zhong)困難。
⑦. 可以用(yong)06Cr11Ti（409）或其他11％Cr合金代替17％Cr合金，這(zhe)就會使抗腐蝕性能(neng)大幅度(du)下降，但是能(neng)否滿足使用(yong)要求(qiu)才是關鍵。目前有幾種(zhong)06Crl1Ti（409）的改(gai)進型(xing)，它們具有不同的耐(nai)腐蝕性能(neng)、表(biao)面質量和(he)可加工性。
⑧. 可(ke)以(yi)用某種不銹(xiu)鋼代替其他金屬或非金屬材料(liao)(liao)，通常，這(zhe)種改變可(ke)以(yi)用較(jiao)低(di)的成(cheng)本(ben)實現較(jiao)好的使用性能。但是，當(dang)考慮總成(cheng)本(ben)而不是只考慮原材料(liao)(liao)價(jia)格(ge)時，使用較(jiao)高等級的不銹(xiu)鋼通常會(hui)更為(wei)經(jing)濟。
五、多(duo)目(mu)標選材(cai)法
實際上選(xuan)材是個多目標(biao)的決策問題，這些目標(biao)有(you)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)和(he)性能兩類。成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)可分為(wei)變動(dong)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)和(he)固(gu)定(ding)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)兩大項。
前面將性(xing)能定義為：“材(cai)料的性(xing)能是一種參量，用于表征材(cai)料在(zai)給定外界條件(jian)下的行為”。
考慮到材料的(de)應用，可將性(xing)(xing)能(neng)分(fen)為(wei)使(shi)用性(xing)(xing)能(neng)及工藝(yi)性(xing)(xing)能(neng)。應該指出(chu)，上(shang)述定義中的(de)外界條(tiao)件(jian)除了自(zi)然(ran)條(tiao)件(jian)外，還應包括社會條(tiao)件(jian)，特別(bie)是人類的(de)喜愛和社會的(de)選擇。
前面所討(tao)論的性能(neng)選(xuan)(xuan)(xuan)材(cai)法和成(cheng)(cheng)本(ben)選(xuan)(xuan)(xuan)材(cai)法，是將多目(mu)標(biao)簡(jian)化為(wei)單目(mu)標(biao)，即性能(neng)或成(cheng)(cheng)本(ben)，為(wei)的是將選(xuan)(xuan)(xuan)材(cai)問題簡(jian)單化，實際上，性能(neng)本(ben)身也有多目(mu)標(biao)。
如果將價(jia)值工程用于材(cai)料(liao)的(de)選用，那么選材(cai)即可簡化為(wei)：“選擇能(neng)滿足部件對材(cai)料(liao)的(de)最低要求(qiu)，而成本又是(shi)最低的(de)材(cai)料(liao)”。這(zhe)樣即可將性能(neng)與成本的(de)要求(qiu)并稱(cheng)為(wei)特性。
對(dui)于特(te)性(xing)、要(yao)求、性(xing)能(neng)(neng)等(deng)的確定是較為(wei)困(kun)難的，因為(wei)這(zhe)需要(yao)依據科(ke)學知識和(he)實際經驗進行判(pan)斷。例如，當對(dui)不(bu)銹鋼(gang)和(he)塑(su)料(liao)(liao)有比(bi)較深入的了解后，在選(xuan)擇洗衣(yi)機外(wai)殼材料(liao)(liao)時(shi)，就一定會選(xuan)用(yong)塑(su)料(liao)(liao)而(er)不(bu)選(xuan)用(yong)不(bu)銹鋼(gang)。因為(wei)塑(su)料(liao)(liao)的特(te)性(xing)就足可(ke)以滿足洗衣(yi)機外(wai)殼的要(yao)求，其(qi)性(xing)能(neng)(neng)可(ke)以超過不(bu)銹鋼(gang)而(er)成(cheng)本卻遠遠低于不(bu)銹鋼(gang)。
