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(yao)是(shi)指強(qiang)(qiang)度(du)(du)、硬(ying)度(du)(du)、韌性(xing)(xing)、塑(su)性(xing)(xing)、疲勞(lao)和(he)彈性(xing)(xing)等幾大部分。常(chang)(chang)用的(de)強(qiang)(qiang)度(du)(du)指標是(shi)指抗拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)、屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)、抗彎強(qiang)(qiang)度(du)(du)、抗壓(ya)強(qiang)(qiang)度(du)(du)和(he)抗扭強(qiang)(qiang)度(du)(du)等內容；塑(su)性(xing)(xing)指標是(shi)指斷面收縮率和(he)斷后伸長率；韌性(xing)(xing)指標是(shi)指沖擊吸(xi)收功，過(guo)去曾(ceng)用沖擊韌度(du)(du)；常(chang)(chang)用的(de)硬(ying)度(du)(du)指標有洛氏(shi)硬(ying)度(du)(du)、布氏(shi)硬(ying)度(du)(du)和(he)維氏(shi)硬(ying)度(du)(du)；疲勞(lao)是(shi)指疲勞(lao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)；彈性(xing)(xing)主(zhu)要(yao)是(shi)指彈性(xing)(xing)模(mo)量。
本(ben)書涉及到的不銹(xiu)鋼的力學性能指標有：抗拉強(qiang)(qiang)度(du)、屈(qu)服點、屈(qu)服強(qiang)(qiang)度(du)、斷后伸長率、斷面(mian)收縮(suo)率、抗彎強(qiang)(qiang)度(du)、沖擊吸收功(gong)和沖擊韌(ren)度(du)、布氏(shi)硬度(du)、洛氏(shi)硬度(du)和維氏(shi)硬度(du)。
一、強度
強(qiang)度(du)是指(zhi)(zhi)在外力(li)(li)作(zuo)用下抵抗塑性變形和斷裂的(de)能力(li)(li)。常用的(de)強(qiang)度(du)指(zhi)(zhi)標(biao)有抗拉強(qiang)度(du)、屈服強(qiang)度(du)和規定非比(bi)例延伸強(qiang)度(du)。
1. 規定非比(bi)例延伸強度(du)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(fu)強(qiang)度
當金屬材(cai)料呈現屈(qu)服現象時，即(ji)在試(shi)驗期間(jian)達到(dao)塑性變(bian)形而力不(bu)增加(jia)的應(ying)力點，分為上屈(qu)服強(qiang)度和(he)下屈(qu)服強(qiang)度，過去曾叫“屈(qu)服點”。
a. 上屈服強度是(shi)指(zhi)試樣發生屈服時，應力首次下降前的最高值。符號為(wei)ReH單位為(wei)MPa。
b. 下(xia)屈服強度是(shi)指屈服期間不計初始瞬時效應的(de)最低應力。符(fu)號為(wei)RcL，單(dan)位為(wei)MPa。
3. 抗拉強度
拉伸試驗(yan)時，最大(da)力(li)(Fm)除以試樣原始橫截面積(S0)四為材料的最大(da)應力(li)，等同原σb。符(fu)號為Rm，單位為MPa。
二、塑性
材料(liao)斷裂前發生不可迸永久變形(xing)的能力(li)叫(jiao)塑性。常用的塑性指標(biao)有斷后伸(shen)長率和斷面收縮率。
（1）斷(duan)(duan)后(hou)伸長率(lv) 試樣拉斷(duan)(duan)后(hou)，斷(duan)(duan)后(hou)標距的殘留伸長（Lu-L0）與原始標距（L0）之比稱為斷(duan)(duan)后(hou)伸長率(lv)。符號(hao)為A，即
三(san)、硬度
硬(ying)度實際(ji)上是(shi)指一個小的(de)(de)金屬表(biao)面或很小的(de)(de)體積(ji)內抵抗彈(dan)性(xing)變形、塑性(xing)變形或抵抗破(po)裂(lie)的(de)(de)一種抗力。它是(shi)材(cai)料的(de)(de)彈(dan)性(xing)、強度、塑性(xing)、韌性(xing)等一系列(lie)不同(tong)力學性(xing)能(neng)組成(cheng)的(de)(de)綜合性(xing)能(neng)指標，是(shi)選擇材(cai)料的(de)(de)重要依(yi)據(ju)。
由于(yu)硬(ying)度(du)試驗設備簡單，操作方便、迅速，又可直接在零件(jian)上(shang)進行試驗基本(ben)不破壞工件(jian)，因此(ci)在生(sheng)產(chan)和(he)科(ke)研(yan)上(shang)應用得(de)很廣。目前，在生(sheng)產(chan)中應用最廣泛的硬(ying)度(du)是布氏(shi)硬(ying)度(du)、洛氏(shi)硬(ying)度(du)和(he)維氏(shi)硬(ying)度(du)。
1. 布氏硬度
布氏(shi)硬(ying)度(du)的(de)試(shi)驗原理是對一定(ding)直徑（mm）的(de)硬(ying)質合金球施加試(shi)驗力壓入試(shi)樣(yang)(yang)表(biao)面(mian)，經規定(ding)保(bao)持時間(jian)（s）后(hou)，卸除試(shi)驗力，測定(ding)試(shi)樣(yang)(yang)表(biao)面(mian)壓痕的(de)直徑（mm），即求(qiu)得布氏(shi)硬(ying)度(du)值（HBW）。
布氏(shi)(shi)硬度(du)值(zhi)的表(biao)(biao)示：布氏(shi)(shi)硬度(du)符號(hao)用(yong)HBW表(biao)(biao)示。符號(hao)HBW前面數值(zhi)為硬度(du)值(zhi)，符號(hao)后面是按(an)如下順序(xu)表(biao)(biao)示試驗條件的指(zhi)標：
a. 硬質合(he)金球直徑（mm）。
b. 試驗力大(da)小的(de)數(shu)值［（k）N］。
c. 與(yu)規定時(shi)間不同的試(shi)驗(yan)力保(bao)持時(shi)間（s）。
例1：255HBW5／750 表示用(yong)直(zhi)徑5mm的硬質(zhi)合金球在7.355kN試驗力(li)下(xia)保持(chi)10～15s測定的布(bu)氏硬度值為(wei)255（較短(duan)的保持(chi)時間(jian)可不(bu)列(lie)出(chu)）。
例2：606HBW1／30／20表示(shi)用直徑1mm的硬(ying)質合金球在294.2N試驗力下保持20s，測定的布氏(shi)硬(ying)度(du)值為(wei)606。
鑒于(yu)有的鋼鐵材(cai)料在技(ji)術標準(zhun)中(zhong)給出的要求值是壓痕直徑，為便于(yu)進行換算，現(xian)列(lie)出平(ping)面硬度值計算簡表，見(jian)表2-3。
布氏硬度試驗方(fang)法(fa)摘自GB／T 231.1-2009《金屬材料 布氏硬度試驗 第1部分：試驗方(fang)法(fa)》。
2. 洛(luo)氏硬度
洛氏硬度(du)試(shi)驗法摘自GB／T 230.1-2009《金屬材料 洛氏硬度(du)試(shi)驗 第(di)1部分：試(shi)驗方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標(biao)尺(chi)）》。
洛氏硬(ying)度試驗法(fa)是目前工廠中(zhong)應(ying)用最廣泛的試驗方法(fa)之(zhi)一(yi)。
洛(luo)氏硬(ying)(ying)(ying)度試(shi)(shi)驗(yan)(yan)原理(li)及洛(luo)氏硬(ying)(ying)(ying)度表示：將壓(ya)(ya)頭（金剛石圓錐、鋼球或硬(ying)(ying)(ying)質合金球）分兩(liang)個步(bu)驟壓(ya)(ya)入(ru)試(shi)(shi)樣表面，經規定保持(chi)時間(jian)后(hou)，卸除(chu)主(zhu)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)力，測(ce)量被(bei)測(ce)試(shi)(shi)金屬表面在主(zhu)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)力下殘留的壓(ya)(ya)痕深度以此(ci)來計算試(shi)(shi)件的硬(ying)(ying)(ying)度值，即
洛氏硬(ying)(ying)度試驗時，其硬(ying)(ying)度值(zhi)可(ke)從硬(ying)(ying)度計的指示器上(shang)直接讀(du)出，而(er)無(wu)需測量壓(ya)痕深度，硬(ying)(ying)度值(zhi)只表示高(gao)低故而(er)沒有單位。本書常用的洛氏硬(ying)(ying)度值(zhi)為HRC、HRB。現把工廠常用的三種硬(ying)(ying)度標(biao)尺(chi)及試驗范圍列于表2-4。
測出硬度值(zhi)(zhi)后，應標(biao)明硬度值(zhi)(zhi)符號（用(yong)球測量(liang)應表明壓頭代(dai)號，鋼球為(wei)S，硬質合金球為(wei)W）。
例如(ru)，59HRC表(biao)(biao)示(shi)用C標(biao)尺測得洛氏硬(ying)度(du)(du)值為(wei)59；60HRBW表(biao)(biao)示(shi)用硬(ying)質(zhi)合金球壓(ya)頭在B標(biao)尺上測得的洛氏硬(ying)度(du)(du)值為(wei)60。
洛氏硬(ying)度試(shi)驗法的優點是操作簡便、迅速，壓痕(hen)較(jiao)小(xiao)，故(gu)可在工(gong)件(jian)表面或較(jiao)薄的金屬(shu)上進行試(shi)驗，并適于大量生產中的成(cheng)品檢查，適于各種軟硬(ying)材料。
3. 維氏(shi)硬度
維氏(shi)硬度試驗摘自(zi)GB/T 4340.1-2009《金屬材料 維氏(shi)硬度試驗 第1部(bu)分：試驗方法(fa)》。
其(qi)試驗原理是將頂部兩相對(dui)面具有規定(ding)角(jiao)度(du)的正四棱錐體金剛(gang)石壓頭，用試驗力壓入(ru)試樣(yang)表(biao)(biao)面，保持規定(ding)時間后(hou)，卸除(chu)試驗力，并通過測量試樣(yang)表(biao)(biao)面壓痕(hen)對(dui)角(jiao)線長度(du)來確定(ding)試件(jian)硬(ying)度(du)。所得硬(ying)度(du)值用符號HV表(biao)(biao)示。
HV可根據壓(ya)痕(hen)對(dui)角線平(ping)均長度d值(zhi)查表(biao)求出，也可用(yong)公式HV=0.1891F/d2計算求出。
例如，640HV30表示在試(shi)(shi)驗(yan)(yan)力(li)294.2N下(xia)保持(chi)(chi)10～15s，測得的(de)維氏硬度值(zhi)為(wei)(wei)640（HV后面數值(zhi)為(wei)(wei)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)力(li)值(zhi)，試(shi)(shi)驗(yan)(yan)力(li)保持(chi)(chi)時間10～15s不標注）；640HV30/20 表示在試(shi)(shi)驗(yan)(yan)力(li)為(wei)(wei)294.2N下(xia)保持(chi)(chi)20s，測得的(de)維氏硬度值(zhi)為(wei)(wei)640。
四、沖擊(ji)吸(xi)收功
機械零件在(zai)服役過(guo)程中不僅受(shou)到靜載荷與變動載荷的(de)作用，還(huan)受(shou)到沖(chong)擊(ji)載荷的(de)作用因此在(zai)設計零件和工具時，必(bi)須考慮所選用材料的(de)沖(chong)擊(ji)吸(xi)收(shou)收(shou)功(gong)。
GB/T 229-2007《金屬材料 夏比擺(bai)錘沖(chong)(chong)擊(ji)試(shi)驗(yan)方法》規定，用一(yi)定尺寸和(he)形狀不同的夏比標準(zhun)試(shi)樣，在擺(bai)錘式一(yi)次(ci)沖(chong)(chong)擊(ji)試(shi)驗(yan)機(ji)上(shang)進行(xing)沖(chong)(chong)擊(ji)試(shi)驗(yan)，以(yi)沖(chong)(chong)擊(ji)試(shi)樣時所(suo)消耗的沖(chong)(chong)擊(ji)吸收功來測定鋼鐵材料的沖(chong)(chong)擊(ji)吸收功。符(fu)號為Ak，單(dan)位為J。
在(zai)原(yuan)標準中用(yong)試(shi)樣斷口處截面積SN去除Ak即(ji)得到沖擊韌(ren)度，用(yong)αk表示(shi)，單位為J／c㎡。
對(dui)一般(ban)鋼材(cai)來說，所測沖擊吸收功Ak越大，材(cai)料的韌性越好。本書在一些鋼號力學性能上都(dou)標有其Ak值(zhi)，可供選材(cai)時參(can)考。
本書上面介紹了鋼的力(li)學性能，在選擇不銹鋼材料(liao)時很重要，因(yin)為不銹鋼工件在使用時要承(cheng)受(shou)載荷，不銹鋼容(rong)器(qi)要承(cheng)受(shou)一定(ding)壓力(li)，圖2-1中給出了13種(zhong)基本不銹鋼的耐(nai)蝕性和強度的相(xiang)互關系，供選材時參考。
