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(jù)零件的技術(shù)要求在選材時進行參考。

  不銹鋼的力學性能主要是指強度、硬度、韌性、塑性、疲勞和彈性等幾大部分。常用的強度指標是指抗拉強度、屈服強度、抗彎強度、抗壓強度和抗扭強度等內(nèi)容；塑性指標是指斷面收縮率和斷后伸長率；韌性指標是指沖擊吸收功，過去曾用沖擊韌度；常用的硬度指標有洛氏硬度、布氏硬度和維氏硬度；疲勞是指疲勞強度；彈性主要是指彈性模量。

 本書涉及到的不銹鋼的力學性能指標有：抗拉強度、屈服點、屈服強度、斷后伸長率、斷面收縮率、抗彎強度、沖擊吸收功和沖擊韌度、布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。

一、強度

 強度是指在外力作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力。常用的強度指標有抗拉強度、屈服強度和規(guī)定非比例延伸強度。

 1. 規(guī)定非比例延伸強度Rp（舊標準σp)

    規(guī)定非比例延伸率等于規(guī)定的延伸計標距百分率時的應(yīng)力。使用單位符號應(yīng)符合以下腳注說明所規(guī)定的百分率，如Rp_0.2表示規(guī)定非比例延伸率為0.2％時的應(yīng)力，等同σ0.2。

   規(guī)定非比例伸長應(yīng)力是一些重要不銹鋼零件設(shè)計的力學依據(jù)。表示符號應(yīng)附以角標說明，例如Rp_0.01、Rp_0.05、R_p0.2分別表示規(guī)定比例延伸率為0.01％、0.05％、0.2％時的應(yīng)力。

 2. 屈服強度 

  當金屬材料呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象時，即在試驗期間達到塑性變形而力不增加的應(yīng)力點，分為上屈服強度和下屈服強度，過去曾叫“屈服點”。

    a. 上屈服強度是指試樣發(fā)生屈服時，應(yīng)力首次下降前的最高值。符號為ReH單位為MPa。

    b. 下屈服強度是指屈服期間不計初始瞬時效應(yīng)的最低應(yīng)力。符號為RcL，單位為MPa。

 3. 抗拉強度 

  拉伸試驗時，最大力(Fm)除以試樣原始橫截面積(S0)四為材料的最大應(yīng)力，等同原σb。符號為Rm，單位為MPa。

二、塑性

材料斷裂前發(fā)生不可迸永久變形的能力叫塑性。常用的塑性指標有斷后伸長率和斷面收縮率。

（1）斷后伸長率 試樣拉斷后，斷后標距的殘留伸長（Lu-L0）與原始標距（L0）之比稱為斷后伸長率。符號為A，即

三、硬度

  硬度實際上是指一個小的金屬表面或很小的體積內(nèi)抵抗彈性變形、塑性變形或抵抗破裂的一種抗力。它是材料的彈性、強度、塑性、韌性等一系列不同力學性能組成的綜合性能指標，是選擇材料的重要依據(jù)。

  由于硬度試驗設(shè)備簡單，操作方便、迅速，又可直接在零件上進行試驗基本不破壞工件，因此在生產(chǎn)和科研上應(yīng)用得很廣。目前，在生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的硬度是布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。

 1. 布氏硬度 

   布氏硬度的試驗原理是對一定直徑（mm）的硬質(zhì)合金球施加試驗力壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時間（s）后，卸除試驗力，測定試樣表面壓痕的直徑（mm），即求得布氏硬度值（HBW）。

   布氏硬度值的表示：布氏硬度符號用HBW表示。符號HBW前面數(shù)值為硬度值，符號后面是按如下順序表示試驗條件的指標：

    a. 硬質(zhì)合金球直徑（mm）。

    b. 試驗力大小的數(shù)值［（k）N］。

    c. 與規(guī)定時間不同的試驗力保持時間（s）。

    例1：255HBW5／750 表示用直徑5mm的硬質(zhì)合金球在7.355kN試驗力下保持10～15s測定的布氏硬度值為255（較短的保持時間可不列出）。

    例2：606HBW1／30／20表示用直徑1mm的硬質(zhì)合金球在294.2N試驗力下保持20s，測定的布氏硬度值為606。

   鑒于有的鋼鐵材料在技術(shù)標準中給出的要求值是壓痕直徑，為便于進行換算，現(xiàn)列出平面硬度值計算簡表，見表2-3。

  布氏硬度試驗方法摘自GB／T 231.1-2009《金屬材料 布氏硬度試驗 第1部分：試驗方法》。

 2. 洛氏硬度 

  洛氏硬度試驗法摘自GB／T 230.1-2009《金屬材料 洛氏硬度試驗 第1部分：試驗方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標尺）》。

  洛氏硬度試驗法是目前工廠中應(yīng)用最廣泛的試驗方法之一。

  洛氏硬度試驗原理及洛氏硬度表示：將壓頭（金剛石圓錐、鋼球或硬質(zhì)合金球）分兩個步驟壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時間后，卸除主試驗力，測量被測試金屬表面在主試驗力下殘留的壓痕深度以此來計算試件的硬度值，即

  洛氏硬度試驗時，其硬度值可從硬度計的指示器上直接讀出，而無需測量壓痕深度，硬度值只表示高低故而沒有單位。本書常用的洛氏硬度值為HRC、HRB。現(xiàn)把工廠常用的三種硬度標尺及試驗范圍列于表2-4。

  測出硬度值后，應(yīng)標明硬度值符號（用球測量應(yīng)表明壓頭代號，鋼球為S，硬質(zhì)合金球為W）。

  例如，59HRC表示用C標尺測得洛氏硬度值為59；60HRBW表示用硬質(zhì)合金球壓頭在B標尺上測得的洛氏硬度值為60。

  洛氏硬度試驗法的優(yōu)點是操作簡便、迅速，壓痕較小，故可在工件表面或較薄的金屬上進行試驗，并適于大量生產(chǎn)中的成品檢查，適于各種軟硬材料。

 3. 維氏硬度 

  維氏硬度試驗摘自GB/T 4340.1-2009《金屬材料 維氏硬度試驗 第1部分：試驗方法》。

  其試驗原理是將頂部兩相對面具有規(guī)定角度的正四棱錐體金剛石壓頭，用試驗力壓入試樣表面，保持規(guī)定時間后，卸除試驗力，并通過測量試樣表面壓痕對角線長度來確定試件硬度。所得硬度值用符號HV表示。

  HV可根據(jù)壓痕對角線平均長度d值查表求出，也可用公式HV=0.1891F/d2計算求出。

  例如，640HV30表示在試驗力294.2N下保持10～15s，測得的維氏硬度值為640（HV后面數(shù)值為試驗力值，試驗力保持時間10～15s不標注）；640HV30/20 表示在試驗力為294.2N下保持20s，測得的維氏硬度值為640。

四、沖擊吸收功

  機械零件在服役過程中不僅受到靜載荷與變動載荷的作用，還受到?jīng)_擊載荷的作用因此在設(shè)計零件和工具時，必須考慮所選用材料的沖擊吸收收功。

  GB/T 229-2007《金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗方法》規(guī)定，用一定尺寸和形狀不同的夏比標準試樣，在擺錘式一次沖擊試驗機上進行沖擊試驗，以沖擊試樣時所消耗的沖擊吸收功來測定鋼鐵材料的沖擊吸收功。符號為Ak，單位為J。

  在原標準中用試樣斷口處截面積SN去除Ak即得到?jīng)_擊韌度，用αk表示，單位為J／c㎡。

  對一般鋼材來說，所測沖擊吸收功Ak越大，材料的韌性越好。本書在一些鋼號力學性能上都標有其Ak值，可供選材時參考。

  本書上面介紹了鋼的力學性能，在選擇不銹鋼材料時很重要，因為不銹鋼工件在使用時要承受載荷，不銹鋼容器要承受一定壓力，圖2-1中給出了13種基本不銹鋼的耐蝕性和強度的相互關(guān)系，供選材時參考。