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(bu)銹鋼的使用(yong)條(tiao)件，包括溫度(du)、介質(zhi)成分、受力狀態(tai)、制作工藝、設計壽命、特(te)殊要求。
隨后就(jiu)是依(yi)據使用(yong)條(tiao)件，了解相關不銹(xiu)鋼的性(xing)能、收集(ji)相關數據及資(zi)料，如室溫、高溫條(tiao)件下(xia)使用(yong)的力學性(xing)能；腐蝕環境條(tiao)件使用(yong)耐腐蝕性(xing)能以及其工藝性(xing)能、物理性(xing)能、價格、供貨難(nan)易程(cheng)度等(deng)。
在了解和收集不到相關數據的情況下，可(ke)(ke)依(yi)據使用條(tiao)件進(jin)行必要的實(shi)際經驗(yan)(yan)(yan)、現(xian)場掛片試驗(yan)(yan)(yan)或實(shi)驗(yan)(yan)(yan)室(shi)模擬(ni)試驗(yan)(yan)(yan)。如果(guo)沒(mei)有條(tiao)件做上述試驗(yan)(yan)(yan)，也可(ke)(ke)采用相似條(tiao)件的運(yun)行經驗(yan)(yan)(yan)、現(xian)場掛片結果(guo)、實(shi)驗(yan)(yan)(yan)室(shi)模擬(ni)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)、模擬(ni)體(ti)運(yun)行結果(guo)作為選(xuan)材的依(yi)據。
在(zai)上述程序中，使(shi)用(yong)(yong)條(tiao)(tiao)件是決(jue)定選用(yong)(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)類別的(de)(de)(de)主(zhu)導因(yin)素(su)。例如(ru)，如(ru)果使(shi)用(yong)(yong)溫度(du)(du)是在(zai)低溫條(tiao)(tiao)件下，就不(bu)宜選用(yong)(yong)鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)和雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)；如(ru)果在(zai)300～500℃長(chang)期運行，也不(bu)宜選用(yong)(yong)雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)和常(chang)規的(de)(de)(de)中、高(gao)鉻(ge)鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。如(ru)果要求無磁(ci)，那就只能選擇奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)；在(zai)要求高(gao)強(qiang)度(du)(du)，高(gao)硬(ying)(ying)度(du)(du)的(de)(de)(de)設(she)備部件中，馬(ma)氏體(ti)和沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是唯一(yi)的(de)(de)(de)選擇；在(zai)既(ji)要求具有(you)(you)高(gao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)又(you)要求具有(you)(you)無磁(ci)性(xing)的(de)(de)(de)部件，就只能選擇奧(ao)氏體(ti)型(xing)沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)或冷加工硬(ying)(ying)化(hua)的(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。
在(zai)鋼的(de)(de)類型確定(ding)之后，可根據設(she)備或部件(jian)對各種(zhong)性能的(de)(de)要(yao)求，選(xuan)用相適應的(de)(de)不銹(xiu)鋼牌(pai)號。通常都能選(xuan)到合適的(de)(de)牌(pai)號，當(dang)無相應牌(pai)號可選(xuan)擇(ze)時，只(zhi)能在(zai)耐蝕合金(jin)中(zhong)選(xuan)擇(ze)或者研究新的(de)(de)不銹(xiu)鋼牌(pai)號。
總的來說(shuo)，選(xuan)(xuan)用(yong)不銹鋼(gang)的方法有性(xing)能法、成本法和多目(mu)標選(xuan)(xuan)材(cai)法等。
材料(liao)的選用包括(kuo)材料(liao)的選擇(ze)和應(ying)用。
一、提出問(wen)題(ti)
1. 材(cai)料失(shi)效的主要方式(shi)為斷裂、腐蝕(shi)和(he)磨損
為防(fang)止失(shi)(shi)(shi)效(xiao)事故(gu)的(de)發(fa)生，就(jiu)需要依據失(shi)(shi)(shi)效(xiao)原因，通過(guo)選(xuan)用(yong)(yong)合適的(de)材(cai)(cai)料(liao)，采用(yong)(yong)恰當(dang)的(de)工(gong)藝(yi)(yi)，來防(fang)止材(cai)(cai)料(liao)失(shi)(shi)(shi)效(xiao)。這(zhe)類失(shi)(shi)(shi)效(xiao)可能(neng)發(fa)生在使用(yong)(yong)過(guo)程中，也可能(neng)發(fa)生在生產加(jia)工(gong)階段，這(zhe)就(jiu)會(hui)涉及材(cai)(cai)料(liao)的(de)使用(yong)(yong)性能(neng)和(he)工(gong)藝(yi)(yi)性能(neng)。解決(jue)這(zhe)類選(xuan)材(cai)(cai)問題(ti)需要運用(yong)(yong)材(cai)(cai)料(liao)的(de)應用(yong)(yong)和(he)失(shi)(shi)(shi)效(xiao)、材(cai)(cai)料(liao)的(de)使用(yong)(yong)性能(neng)和(he)材(cai)(cai)料(liao)的(de)工(gong)藝(yi)(yi)性能(neng)等方面的(de)知識。
2. 材料的選擇
當然是(shi)選(xuan)擇成本最(zui)(zui)低而又滿足最(zui)(zui)低使(shi)用(yong)性能(neng)(neng)的材(cai)料，這是(shi)價值工程在材(cai)料問題上(shang)的應用(yong)，也(ye)是(shi)個多目標(biao)的決策(ce)問題。材(cai)料要選(xuan)用(yong)成本低廉的，并能(neng)(neng)滿足最(zui)(zui)低使(shi)用(yong)性能(neng)(neng)要求材(cai)料的，也(ye)就是(shi)性價比最(zui)(zui)高(gao)的材(cai)料。
適應(ying)(ying)科技(ji)(ji)、社會(hui)和市(shi)場的(de)發展，選(xuan)(xuan)擇材料(liao)，這是帶戰(zhan)略性的(de)選(xuan)(xuan)材問題(ti)。例(li)如(ru)，最新科技(ji)(ji)成果(guo)的(de)應(ying)(ying)用；社會(hui)條件的(de)限制，如(ru)資(zi)源和環保的(de)限制；市(shi)場預測，消費者對(dui)產品(pin)式樣的(de)喜好和購買力影(ying)響(xiang)(xiang)了產品(pin)的(de)檔次，從而影(ying)響(xiang)(xiang)了對(dui)材料(liao)的(de)選(xuan)(xuan)用，這些(xie)問題(ti)有賴于對(dui)市(shi)場要求的(de)判(pan)斷，涉(she)及心理學(xue)、技(ji)(ji)術美(mei)學(xue)、預測學(xue)等方面(mian)知識。
不銹鋼(gang)的選用不可避免地會遇到(dao)上述(shu)(shu)問題(ti)。綜上所(suo)述(shu)(shu)，不銹鋼(gang)的選用是(shi)一種較為復雜的判斷問題(ti)，特別是(shi)大宗不銹鋼(gang)的選用，需要應用材料系統中決策方面技術(shu)，即在明(ming)確問題(ti)的基(ji)礎上，然后分析問題(ti)，最(zui)后提出選用方案。
二(er)、材料選擇的步驟
不銹鋼材(cai)料選擇應遵循(xun)的順序是：使用(yong)條件(jian)評(ping)價→設計評(ping)價→材(cai)料選擇→材(cai)料成本評(ping)價→相關規(gui)范。
選用不(bu)銹鋼(gang)時(shi)，首先要明(ming)確使用環境(jing)對(dui)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)要求(qiu)，即(ji)耐(nai)(nai)腐蝕(shi)性(xing)(xing)、耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)及機械(xie)性(xing)(xing)能等(deng)；其次才是考查綜合成(cheng)本。例如(ru)，包括(kuo)原材料(liao)成(cheng)本、加工成(cheng)本和(he)廢品等(deng)。當較為便宜(yi)的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)，具有上述所(suo)需的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)，無疑選用便宜(yi)的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)是最佳選擇。如(ru)果用量(liang)非(fei)常大時(shi)，專門為此設計一新鋼(gang)種，來(lai)滿足(zu)需要，那也值得和(he)合算的(de)(de)(de)。
1. 材料使用條件的(de)評價
材(cai)料選(xuan)擇的(de)(de)第一步(bu)是全面(mian)評(ping)價由所選(xuan)用(yong)的(de)(de)不銹鋼材(cai)料制(zhi)作成的(de)(de)零部件(jian)在(zai)工(gong)藝(yi)(yi)環境和設備(bei)的(de)(de)使用(yong)條件(jian)下(xia)，能否(fou)滿足如使用(yong)溫度、壓力和流體(ti)的(de)(de)狀態(tai)的(de)(de)要(yao)求。為(wei)此需(xu)要(yao)掌握如下(xia)的(de)(de)工(gong)藝(yi)(yi)數據。
①. 使用環境-操作介(jie)質的(de)性質和成分、水的(de)化學性質、蒸汽質量(liang)、溶液(ye)的(de)組分及濃度、傳(chuan)導率、pH值、通風、雜(za)質等(deng)。
②. 壓力-平均值和范圍，恒定或交(jiao)替變化，內部載(zai)荷(he)或外部載(zai)荷(he)。
③. 溫度-平均(jun)值和(he)范圍，恒(heng)定或變量(liang)，熱梯度和(he)熱振動。
④. 速度(du)(du)-流動速率，線性速度(du)(du)，名義速度(du)(du)和范圍(wei)，攪動程度(du)(du)，湍流等。
要(yao)想選擇滿意的材料性能，除了使用溫度和(he)(he)壓力(li)(li)外，還必(bi)須考慮其他因素，如(ru)啟動(dong)和(he)(he)關閉、間歇(xie)操作、瞬時現象(xiang)、壓力(li)(li)沖(chong)擊及(ji)系統的瞬間失效。
2. 設計的(de)評價
使用條件(jian)(jian)評價完(wan)之(zhi)后(hou)，隨之(zhi)其后(hou)，則需要依據材(cai)料(liao)考(kao)慮設備設計和各(ge)種(zhong)零部件(jian)(jian)的類型、尺寸、配合和服(fu)役期間的臨(lin)界狀態。同時還要根(gen)據所(suo)選用的材(cai)料(liao)考(kao)慮各(ge)種(zhong)加工制造技術的可行性，如鍛造、冷熱成形、機加工和焊(han)接等。
3. 材料的評估
材料(liao)(liao)的(de)評估包括材料(liao)(liao)的(de)性能和冶金方面(mian)的(de)試(shi)驗(yan)(yan)，含(han)金屬連接在內的(de)加工(gong)性的(de)檢測以及在實驗(yan)(yan)室和現場試(shi)驗(yan)(yan)中材料(liao)(liao)的(de)適用(yong)性。材料(liao)(liao)的(de)耐蝕(shi)性評估將進一(yi)步(bu)討論(lun)。
a. 材料試驗
除了用化(hua)學(xue)分(fen)析檢(jian)(jian)查(cha)材(cai)料的(de)(de)成分(fen)以外(wai)，通常對(dui)所選定試(shi)(shi)樣(yang)進(jin)行表觀檢(jian)(jian)查(cha)和力學(xue)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)以及確定原(yuan)材(cai)料是(shi)否滿足每個規定的(de)(de)要求(qiu)(qiu)。另外(wai)需要對(dui)焊接(jie)試(shi)(shi)樣(yang)進(jin)行試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)以評定焊接(jie)質量。其中力學(xue)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)有拉伸試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)、彎曲(qu)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)、沖(chong)擊試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)等。材(cai)料截面試(shi)(shi)樣(yang)的(de)(de)金相(xiang)檢(jian)(jian)查(cha)提供含夾雜(za)物(wu)材(cai)料與(yu)純凈度相(xiang)關的(de)(de)信息，并(bing)提供金相(xiang)結(jie)構(gou)及晶粒尺(chi)寸。對(dui)于焊接(jie)部位，類似(si)的(de)(de)檢(jian)(jian)查(cha)可以檢(jian)(jian)驗(yan)(yan)(yan)出焊接(jie)缺陷，如夾雜(za)物(wu)、孔隙度、裂紋及不符合要求(qiu)(qiu)的(de)(de)焊接(jie)技術等。這(zhe)些試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)對(dui)材(cai)料本身是(shi)典型的(de)(de)破壞性試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)。
b. 材料(liao)耐蝕性的(de)評估和(he)選(xuan)擇
材(cai)料的(de)選(xuan)用，愈來愈習慣用模(mo)擬(ni)環境試驗(yan)的(de)數據作為依(yi)據來選(xuan)擇材(cai)料以防止腐蝕，包括(kuo)(kuo)高溫腐蝕。這(zhe)些(xie)試驗(yan)包括(kuo)(kuo)：腐蝕掛片試驗(yan)；熱質量分析（TGA）；動態燃燒室的(de)研究；熱循環；實驗(yan)室玻璃器(qi)皿(min)的(de)試驗(yan)；現場(chang)試驗(yan)。
c. 材料的功能要求
①. 強度
強(qiang)度(du)(du)包括多個力學性能，最常(chang)用來(lai)指(zhi)拉伸強(qiang)度(du)(du)和(he)屈服強(qiang)度(du)(du)。可以利用應力-應變曲線來(lai)理(li)解它們。其他相關(guan)的強(qiang)度(du)(du)還包括壓(ya)縮(suo)、彎曲、剪切(qie)和(he)扭轉強(qiang)度(du)(du)。在條件許(xu)可情況下最好使用高強(qiang)度(du)(du)的材(cai)料(liao)以減少零件的厚度(du)(du)。
②. 疲勞(lao)強度
疲(pi)(pi)勞是指由(you)循(xun)環(huan)(huan)(huan)應(ying)(ying)力(li)(li)造成金屬斷裂的(de)(de)失效。常見的(de)(de)例子包(bao)括遠低于(yu)(yu)拉伸(shen)強度的(de)(de)速變應(ying)(ying)力(li)(li)。當應(ying)(ying)力(li)(li)增大(da)時，引起失效所需要的(de)(de)循(xun)環(huan)(huan)(huan)次(ci)(ci)數(shu)就減少。習慣上繪(hui)制金屬應(ying)(ying)力(li)(li)和循(xun)環(huan)(huan)(huan)次(ci)(ci)數(shu)曲線(xian)（S-N），如圖(tu)4-3所示。曲線(xian)由(you)應(ying)(ying)力(li)(li)相對于(yu)(yu)循(xun)環(huan)(huan)(huan)次(ci)(ci)數(shu)的(de)(de)對數(shu)來描繪(hui)。對于(yu)(yu)一個(ge)給(gei)定的(de)(de)較大(da)循(xun)環(huan)(huan)(huan)次(ci)(ci)數(shu)，通常在低于(yu)(yu)某應(ying)(ying)力(li)(li)值的(de)(de)情況下不發生失效，這個(ge)應(ying)(ying)力(li)(li)值就稱為疲(pi)(pi)勞極限(xian)。因為以(yi)保(bao)持正(zheng)常的(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)不高于(yu)(yu)疲(pi)(pi)勞極限(xian)的(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)防止(zhi)變形和斷裂，所以(yi)疲(pi)(pi)勞失效幾乎(hu)總是伴隨著突(tu)變、缺口(kou)、沖擊、殘余應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)存在而發生。
疲勞(lao)失效常常發生在(zai)焊(han)接(jie)接(jie)頭，因(yin)為(wei)采用(yong)焊(han)接(jie)接(jie)頭，這樣的(de)(de)設(she)計(ji)會出現明(ming)顯(xian)的(de)(de)應力集中效應。有利于耐疲勞(lao)的(de)(de)材料特性和設(she)計(ji)特性有，利用(yong)合金化(hua)或熱處理來提高(gao)拉(la)伸強度；減(jian)(jian)少(shao)工件(jian)的(de)(de)厚度，使用(yong)拋光(guang)表(biao)面，降低(di)設(she)計(ji)應力，細(xi)化(hua)材料的(de)(de)晶粒尺(chi)寸，消(xiao)除材料的(de)(de)冶金缺陷和殘余應力，減(jian)(jian)輕(qing)表(biao)面存在(zai)壓應力，減(jian)(jian)少(shao)助長腐蝕(shi)和疲勞(lao)的(de)(de)環境，并且采用(yong)金屬覆蓋層，如Cr、Ni或Cd（鎘）鍍(du)層，這是因(yin)為(wei)鍍(du)層中的(de)(de)微(wei)裂紋有可能會降低(di)疲勞(lao)強度。
③. 脆性斷裂
脆(cui)性(xing)(xing)斷(duan)(duan)裂(lie)是在低(di)(di)于屈服(fu)強度的(de)正(zheng)常(chang)應力下，由(you)于裂(lie)紋的(de)快(kuai)速擴展而造成的(de)失效(xiao)。絕大多數(shu)的(de)脆(cui)性(xing)(xing)斷(duan)(duan)裂(lie)發(fa)生在具有體心立方（bcc）晶格結構的(de)金屬中，特別是鐵素體不銹鋼，不僅在低(di)(di)于臨界拉(la)(la)伸強度，甚至低(di)(di)于屈服(fu)強度的(de)情況下就會發(fa)生完全的(de)斷(duan)(duan)裂(lie)。鋼發(fa)生脆(cui)性(xing)(xing)斷(duan)(duan)裂(lie)的(de)條件如下：本身(shen)存在缺陷；缺陷處(chu)存在殘余(yu)拉(la)(la)伸應力與工作載荷引起的(de)拉(la)(la)伸應力的(de)交匯，如果應力是三維方向(xiang)就更為嚴重；足夠(gou)低(di)(di)的(de)溫度；還原處(chu)理(li)、成分(fen)、軋制操作和后(hou)續(xu)的(de)熱(re)處(chu)理(li)等(deng)冶(ye)金因素；韌性(xing)(xing)；蠕變；耐熱(re)性(xing)(xing)；熱(re)和腐(fu)蝕(shi)；耐蝕(shi)性(xing)(xing)；氫腐(fu)蝕(shi)；加工性(xing)(xing)。
④. 韌性
材料的(de)韌(ren)性就是(shi)(shi)指(zhi)材料斷裂(lie)(lie)之前吸收(shou)能(neng)(neng)量(liang)和(he)塑性變形的(de)能(neng)(neng)力(li)，韌(ren)性是(shi)(shi)用材料成形和(he)斷裂(lie)(lie)期間吸收(shou)的(de)能(neng)(neng)量(liang)來衡量(liang)的(de)。它是(shi)(shi)最重要的(de)低溫力(li)學性能(neng)(neng)而(er)不(bu)是(shi)(shi)強(qiang)度(du)。缺(que)口的(de)韌(ren)性受(shou)化學成分、微觀組(zu)織、晶粒(li)尺寸(cun)、晶粒(li)生長的(de)模式、截面(mian)尺寸(cun)、冷熱加工(gong)的(de)溫度(du)、加工(gong)方(fang)法和(he)表面(mian)狀況如滲碳和(he)脫碳等影(ying)響。
基本試(shi)驗：最普(pu)通(tong)的(de)(de)韌(ren)性(xing)試(shi)驗是采用帶(dai)缺口的(de)(de)試(shi)樣(yang)，通(tong)常(chang)通(tong)過沖(chong)擊試(shi)驗測(ce)量缺口韌(ren)性(xing)，或在(zai)相對較(jiao)低的(de)(de)應變速率下測(ce)量斷裂韌(ren)性(xing)。沖(chong)擊試(shi)驗可揭(jie)示(shi)材料的(de)(de)低溫強(qiang)度、韌(ren)性(xing)不足(zu)和脆性(xing)，這(zhe)些試(shi)驗特別適(shi)合鐵素體材料，可以(yi)顯示(shi)韌(ren)性(xing)向脆性(xing)的(de)(de)轉變。
⑤. 耐蝕性
金(jin)屬和合(he)金(jin)的(de)(de)破(po)壞大多是由腐(fu)蝕造成的(de)(de)。實際(ji)上對于所有包含一系列(lie)基本操作(zuo)的(de)(de)工藝(yi)過程來說(shuo)，設(she)備、換熱(re)器、管(guan)道構(gou)(gou)件或其他系統構(gou)(gou)件的(de)(de)失效就意味著停工、昂貴的(de)(de)維修和更換構(gou)(gou)件，因此壓(ya)力容器和換熱(re)器的(de)(de)結構(gou)(gou)材料應該(gai)在(zai)使(shi)用環境中具有合(he)適(shi)的(de)(de)腐(fu)蝕速率。另外(wai)注(zhu)意由周(zhou)圍氣氛引(yin)起的(de)(de)腐(fu)蝕。
d. 根據耐蝕性的(de)條件來選擇材料良好的(de)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. 腐蝕失效(xiao)
盡管材料(liao)選擇(ze)已經是(shi)(shi)十分(fen)認真(zhen)了(le)，并且有(you)時還進一步采用了(le)防腐蝕(shi)方法，但(dan)少數(shu)意(yi)外(wai)(wai)的(de)(de)(de)失(shi)效總還會發(fa)(fa)生。導致意(yi)外(wai)(wai)腐蝕(shi)失(shi)效的(de)(de)(de)原因可能為以(yi)下(xia)一種或幾(ji)種：使用了(le)帶(dai)有(you)缺陷的(de)(de)(de)材料(liao)；設(she)計不(bu)(bu)合理；不(bu)(bu)正(zheng)常的(de)(de)(de)操(cao)作(zuo)；制造不(bu)(bu)當和檢驗不(bu)(bu)充分(fen)；維護不(bu)(bu)適當。所以(yi)采取一定的(de)(de)(de)預防措施，是(shi)(shi)避免腐蝕(shi)失(shi)效發(fa)(fa)生的(de)(de)(de)有(you)效辦法。
f. 氫腐蝕
氫(qing)腐(fu)蝕是在高(gao)于220～243℃溫(wen)度(du)的含氫(qing)環境中，碳(tan)鋼和低合金(jin)鋼的損傷機制(zhi)，一(yi)般不被(bei)人們所關注。室溫(wen)下鋼制(zhi)容器當然是可以處理高(gao)壓氫(qing)的。但(dan)在較高(gao)的溫(wen)度(du)下，氫(qing)能擴散到鋼中與碳(tan)原子(zi)反應生成甲烷氣體
2H2+FeC→CH4+Fe
高溫高壓下，氫能夠與間(jian)隙固溶(rong)體中(zhong)的碳反應，導致初始(shi)脫碳，接著在(zai)晶界產生(sheng)不(bu)穩定(ding)的碳化物(wu)，形(xing)成甲(jia)烷(wan)氣泡。由于甲(jia)烷(wan)不(bu)能從(cong)鋼(gang)(gang)中(zhong)擴散(san)出去，它的積(ji)聚引(yin)起(qi)開裂和(he)鼓泡，從(cong)而使(shi)鋼(gang)(gang)材失去韌(ren)性導致最終失效。解(jie)決這個問題(ti)就(jiu)需要穩定(ding)鋼(gang)(gang)中(zhong)的碳化物(wu)組成、形(xing)態和(he)分布。
氫(qing)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)防護。根(gen)據實(shi)際(ji)經(jing)驗防止氫(qing)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)唯一(yi)可行的(de)(de)方法(fa)，就是(shi)使(shi)用(yong)耐這種破壞形式的(de)(de)鋼。因為所有(you)的(de)(de)奧氏體不銹鋼都含有(you)高Cr，穩定了鋼中的(de)(de)碳化物組成(cheng)、形態和(he)分布，所以耐高溫氫(qing)損傷。因此，作為另一(yi)種防腐蝕(shi)(shi)措施，通常(chang)在低合金(jin)鋼容(rong)器的(de)(de)內表面襯一(yi)層不銹鋼，是(shi)一(yi)個(ge)經(jing)濟實(shi)用(yong)的(de)(de)選擇。
g. 加工性
加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)性(xing)包括成形、機加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)、與(yu)其他金屬連接的(de)(de)焊接工(gong)(gong)(gong)藝(yi)及焊后(hou)熱處理(li)的(de)(de)難易性(xing)。并不是(shi)所(suo)有的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)車間(jian)在技術上都有能力(li)(li)正(zheng)確地處理(li)較復(fu)雜的(de)(de)材料。因(yin)此(ci)用戶要(yao)了解加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)者的(de)(de)能力(li)(li)，這是(shi)最基本的(de)(de)。另外，先進加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)技術需要(yao)更高(gao)級的(de)(de)檢驗標準來判斷加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)是(shi)否符合要(yao)求(qiu)。
4. 成(cheng)本核算
在材(cai)料的選擇中，選用(yong)是實用(yong)性和成本兩矛(mao)盾統一的最終結(jie)果(guo)，可(ke)用(yong)性價比來表示。
人們常說“物美價廉”和(he)“優質(zhi)優價”，這分別是材(cai)(cai)(cai)料消費(fei)者(zhe)(zhe)和(he)材(cai)(cai)(cai)料生產(chan)者(zhe)(zhe)各自傾向性的(de)愿望，材(cai)(cai)(cai)料消費(fei)者(zhe)(zhe)希望自己所選(xuan)用的(de)材(cai)(cai)(cai)料是“物美價廉”的(de)；材(cai)(cai)(cai)料生產(chan)者(zhe)(zhe)希望自己的(de)產(chan)品能(neng)夠“優質(zhi)優價”，但只有(you)雙方(fang)都有(you)經濟(ji)效益(yi)，方(fang)能(neng)使整個(ge)社會(hui)有(you)效益(yi)。
以選(xuan)用(yong)耐腐蝕不銹鋼為例，如果不考慮(lv)其(qi)他因(yin)素，選(xuan)擇材料時(shi)應考慮(lv)下面(mian)兩(liang)個方(fang)面(mian)，一是最(zui)(zui)低的(de)成(cheng)(cheng)本(ben)，即選(xuan)擇低成(cheng)(cheng)本(ben)的(de)材料，并定期(qi)(qi)更換或采取(qu)防(fang)腐措施；二是高成(cheng)(cheng)本(ben)腐蝕最(zui)(zui)小(xiao)，也就是不考慮(lv)成(cheng)(cheng)本(ben)，而選(xuan)擇最(zui)(zui)昂貴耐腐蝕的(de)材料，其(qi)結(jie)果是使用(yong)周(zhou)期(qi)(qi)長，可以免(mian)于頻繁地維修。
在廉(lian)價(jia)材(cai)料(liao)(liao)與高價(jia)材(cai)料(liao)(liao)之(zhi)間，一(yi)般會(hui)認為(wei)選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)高級的(de)結(jie)構材(cai)料(liao)(liao)產品(pin)，成(cheng)本(ben)(ben)一(yi)定是(shi)較高的(de)，因(yin)(yin)而(er)制(zhi)造商會(hui)刻意選(xuan)(xuan)(xuan)擇廉(lian)價(jia)低成(cheng)本(ben)(ben)的(de)材(cai)料(liao)(liao)，以(yi)求用(yong)(yong)最低的(de)生產成(cheng)本(ben)(ben)，獲(huo)得競(jing)爭性的(de)產品(pin)標(biao)價(jia)。然而(er)這種做法并不完全是(shi)正確(que)的(de)。因(yin)(yin)為(wei)，提高材(cai)料(liao)(liao)的(de)工藝性能，通常會(hui)提高單位質量的(de)費用(yong)(yong)。選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)性能好的(de)材(cai)料(liao)(liao)，雖然材(cai)料(liao)(liao)成(cheng)本(ben)(ben)高一(yi)些，但就整個設備的(de)總體費用(yong)(yong)而(er)言(yan)往(wang)往(wang)會(hui)低一(yi)些。因(yin)(yin)此，由于下列因(yin)(yin)素，使節省(sheng)成(cheng)本(ben)(ben)成(cheng)為(wei)可能。
①. 需要較少的(de)材(cai)料；
②. 較(jiao)短的熱(re)處理周期(qi)；
③. 較(jiao)少的焊接時間(jian)和(he)較(jiao)少的焊接填充材料；
④. 較低的(de)運費；
⑤. 在運(yun)輸和(he)安裝過程(cheng)中，現場的(de)處(chu)理要求更簡單。
5. 使(shi)用過程中可能的失效模(mo)式和破壞形式
在(zai)使(shi)用(yong)過(guo)程中發生的(de)(de)失(shi)效(xiao)(xiao)可能源于(yu)材料(liao)的(de)(de)使(shi)用(yong)應(ying)力高于(yu)安全(quan)應(ying)力而引起的(de)(de)過(guo)載或者(zhe)在(zai)應(ying)力集中處產生的(de)(de)局(ju)部變(bian)(bian)(bian)形。大(da)多數情況(kuang)下(xia)(xia)失(shi)效(xiao)(xiao)模式取(qu)決于(yu)材料(liao)在(zai)最終狀態下(xia)(xia)的(de)(de)性(xing)能。如承壓下(xia)(xia)的(de)(de)失(shi)效(xiao)(xiao)模式可能是：過(guo)度的(de)(de)彈(dan)性(xing)變(bian)(bian)(bian)形和彈(dan)性(xing)失(shi)穩；塑性(xing)失(shi)穩，變(bian)(bian)(bian)形和破裂(lie)；脆性(xing)斷裂(lie)；疲勞(lao)失(shi)效(xiao)(xiao)；蠕(ru)變(bian)(bian)(bian)變(bian)(bian)(bian)形和蠕(ru)變(bian)(bian)(bian)破壞(huai)；環境破壞(huai)如腐(fu)蝕和氫損(sun)傷(shang)。
大部分使用中的(de)失(shi)效(xiao)涉及在應力(li)集中區缺陷處裂紋的(de)萌生(sheng)。在焊(han)接(jie)結構中，焊(han)接(jie)缺陷是相當普(pu)遍的(de)，甚至是不可(ke)(ke)(ke)避(bi)免的(de)。因此不僅在設計中要(yao)防止過(guo)(guo)載，而(er)且要(yao)避(bi)免由脆(cui)性(xing)斷裂、疲勞、蠕變和(he)腐蝕(shi)可(ke)(ke)(ke)能(neng)引(yin)(yin)起(qi)的(de)低應力(li)失(shi)效(xiao)。通(tong)過(guo)(guo)材料(liao)的(de)選擇以及限制主(zhu)應力(li)加(jia)二(er)次(ci)應力(li)來避(bi)免過(guo)(guo)度的(de)彈性(xing)變形和(he)彈性(xing)失(shi)穩(wen)；通(tong)過(guo)(guo)限制主(zhu)應力(li)加(jia)二(er)次(ci)應力(li)來避(bi)免塑性(xing)失(shi)穩(wen)；通(tong)過(guo)(guo)正確地(di)選材、制造、檢(jian)驗、檢(jian)查斷口韌(ren)性(xing)等(deng)來避(bi)免脆(cui)性(xing)斷裂。在壓力(li)容器和(he)換(huan)熱器中很少出現由普(pu)遍腐蝕(shi)引(yin)(yin)起(qi)的(de)失(shi)效(xiao)，因為設計者意(yi)識到普(pu)遍腐蝕(shi)的(de)可(ke)(ke)(ke)能(neng)，并通(tong)常采用腐蝕(shi)裕量或選擇耐腐蝕(shi)的(de)材料(liao)。然(ran)而(er)，某些環(huan)境中可(ke)(ke)(ke)能(neng)發(fa)(fa)生(sheng)應力(li)腐蝕(shi)開裂，在設計和(he)選材時應避(bi)免可(ke)(ke)(ke)能(neng)發(fa)(fa)生(sheng)這種(zhong)失(shi)效(xiao)。
6. 設備的(de)設計特(te)性
a. 維修
為了使設(she)備(bei)(bei)便(bian)于維修，在設(she)計階段就應(ying)該很好的(de)(de)(de)(de)了解設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)特定(ding)環境(jing)和(he)特殊(shu)要求。在設(she)計中必(bi)須考慮的(de)(de)(de)(de)一些與維修相關的(de)(de)(de)(de)項目，包括更(geng)換(huan)某些構(gou)件所(suo)(suo)需的(de)(de)(de)(de)拉(la)動空間，如拉(la)動熱交換(huan)器的(de)(de)(de)(de)管束(shu)所(suo)(suo)需的(de)(de)(de)(de)空間等，裝卸(xie)材料的(de)(de)(de)(de)設(she)備(bei)(bei)，預定(ding)的(de)(de)(de)(de)清(qing)理方法和(he)所(suo)(suo)需的(de)(de)(de)(de)設(she)備(bei)(bei)，容易更(geng)換(huan)構(gou)件，監(jian)控(kong)腐蝕(shi)和(he)積垢的(de)(de)(de)(de)能(neng)力(li)，現(xian)場(chang)焊接的(de)(de)(de)(de)設(she)備(bei)(bei)以及停(ting)工期(qi)檢查的(de)(de)(de)(de)設(she)備(bei)(bei)和(he)可用性。
b. 安全保險的特性
安(an)全保險(xian)的(de)(de)設(she)計概念(nian)不僅(jin)要(yao)清楚地認識(shi)到(dao)制造(zao)的(de)(de)局限性，而且(qie)要(yao)為操作提供(gong)較大(da)的(de)(de)安(an)全空(kong)間，這個(ge)概念(nian)與(yu)斷(duan)裂(lie)力學的(de)(de)研究相關。在設(she)計一個(ge)設(she)備的(de)(de)各個(ge)部分時(shi)要(yao)有安(an)全保險(xian)的(de)(de)特(te)性，一般按下列幾個(ge)方面(mian)考(kao)慮：判斷(duan)結構中(zhong)疲勞裂(lie)紋可(ke)能擴(kuo)展的(de)(de)點；確定可(ke)能有的(de)(de)最小裂(lie)紋尺(chi)(chi)寸；確定可(ke)能有的(de)(de)最大(da)裂(lie)紋尺(chi)(chi)寸，該尺(chi)(chi)寸與(yu)最大(da)破壞(huai)程度及可(ke)能有的(de)(de)最小裂(lie)紋與(yu)臨界裂(lie)紋尺(chi)(chi)寸之間的(de)(de)載(zai)荷相關。
c. 檢查(cha)的(de)通道(dao)
壓力容器(qi)(qi)的設計應該提(ti)供(gong)檢(jian)驗人(ren)員進(jin)(jin)入(ru)容器(qi)(qi)檢(jian)查腐蝕損傷的通(tong)道。有足夠的直徑讓人(ren)進(jin)(jin)入(ru)的容器(qi)(qi)應該有可(ke)移動的內部(bu)構件，以允許進(jin)(jin)入(ru)人(ren)員通(tong)向容器(qi)(qi)的所有部(bu)位(wei)。
d. 安全性
壓(ya)力(li)容(rong)器(qi)(qi)(qi)和(he)換熱(re)器(qi)(qi)(qi)的(de)安全操(cao)作需要(yao)保(bao)守的(de)設計(ji)和(he)標(biao)準指(zhi)定的(de)習慣(guan)做法，并使(shi)用(yong)規(gui)范(fan)、標(biao)準中所許可(ke)的(de)材料(liao)。對(dui)換熱(re)器(qi)(qi)(qi)和(he)壓(ya)力(li)容(rong)器(qi)(qi)(qi)，視安全性(xing)壓(ya)倒一切的(de)原因是避免(mian)可(ke)能對(dui)人(ren)類、經濟和(he)環境等方面產生災難性(xing)的(de)失效(xiao)。為了(le)確(que)保(bao)安全，應(ying)該(gai)按照設計(ji)精確(que)地制造(zao)設備并充分地監督(du)檢查，以保(bao)證和(he)設計(ji)規(gui)范(fan)相符。同時要(yao)正(zheng)確(que)使(shi)用(yong)和(he)操(cao)作設備。
e. 設(she)備壽命
為(wei)了(le)獲(huo)得投資帶來的(de)(de)(de)(de)利潤，也為(wei)了(le)使(shi)(shi)(shi)生產(chan)連(lian)續地進行，設(she)(she)備(bei)(bei)構(gou)(gou)件(jian)(jian)及設(she)(she)備(bei)(bei)本(ben)身應(ying)該具有(you)適當(dang)的(de)(de)(de)(de)壽(shou)(shou)(shou)命。構(gou)(gou)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)壽(shou)(shou)(shou)命取決于(yu)設(she)(she)計(ji)(ji)、結構(gou)(gou)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)性能和它們與使(shi)(shi)(shi)用(yong)環境之間的(de)(de)(de)(de)相互作(zuo)用(yong)以及制造和檢查的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響，還包括操作(zuo)、維修等的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響。為(wei)了(le)獲(huo)得滿意的(de)(de)(de)(de)壽(shou)(shou)(shou)命，設(she)(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)結構(gou)(gou)材(cai)料(liao)要(yao)承受住設(she)(she)計(ji)(ji)應(ying)力、磨損、使(shi)(shi)(shi)用(yong)中的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)。在設(she)(she)計(ji)(ji)階段，腐(fu)蝕(shi)問(wen)題同(tong)其他的(de)(de)(de)(de)操作(zuo)條件(jian)(jian)和設(she)(she)計(ji)(ji)參數如壓力、溫度和速度一樣重要(yao)。為(wei)了(le)獲(huo)得最(zui)佳的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)(shi)用(yong)壽(shou)(shou)(shou)命，不銹鋼選(xuan)材(cai)要(yao)基于(yu)耐腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)觀(guan)點。要(yao)向材(cai)料(liao)供應(ying)商索(suo)取簡明而(er)清晰的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)質(zhi)量保證書面(mian)說明，確保供應(ying)的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)正確。設(she)(she)計(ji)(ji)說明書內要(yao)有(you)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性。
f. 構(gou)件壽(shou)命(ming)
以熱交(jiao)換(huan)器為例，熱交(jiao)換(huan)器的(de)殼體(ti)、管(guan)箱和管(guan)板應該(gai)被設(she)計(ji)至(zhi)少使用(yong)10年或(huo)是原有管(guan)束(shu)的(de)壽(shou)命(ming)另加兩個更(geng)換(huan)管(guan)束(shu)的(de)周期(qi)(qi)。選擇(ze)的(de)初始管(guan)子應該(gai)至(zhi)少使用(yong)兩個運轉(zhuan)周期(qi)(qi)或(huo)5年，除(chu)非個別特殊(shu)環境的(de)熱交(jiao)換(huan)器，可能是只有較短的(de)預期(qi)(qi)壽(shou)命(ming)。可是，這些規定(ding)不適用(yong)于核能熱交(jiao)換(huan)器和壓(ya)力容器。
由于不銹(xiu)鋼類型多，列入標(biao)準的(de)(de)牌號多達一(yi)百(bai)多種，同時(shi)還有大(da)量廣(guang)泛使用的(de)(de)非標(biao)準牌號，每(mei)一(yi)種不銹(xiu)鋼都(dou)有自己特定的(de)(de)性能(neng)、功能(neng)和使用范(fan)圍。因(yin)此，正確(que)、恰當(dang)地選擇合(he)適的(de)(de)鋼種難度(du)很(hen)大(da)。這(zhe)是(shi)(shi)因(yin)為它涉及(ji)的(de)(de)材料學(xue)(xue)、腐蝕學(xue)(xue)以及(ji)工程學(xue)(xue)等多種學(xue)(xue)科的(de)(de)專門知識。除此以外(wai)，工程經(jing)驗(yan)是(shi)(shi)合(he)理(li)選用不銹(xiu)鋼不可缺少的(de)(de)重要條件。
通過(guo)合理地(di)選擇(ze)、正確(que)使(shi)用(yong)，使(shi)不銹鋼材料的特性(xing)和(he)功能，在使(shi)用(yong)中得到充分體現和(he)發揮，進(jin)而(er)延(yan)長不銹鋼零部件(jian)的使(shi)用(yong)壽命(ming)，
保證(zheng)不銹鋼(gang)零部(bu)件、模(mo)具(ju)和機械設(she)備的高精度。這正是不銹鋼(gang)工作者應盡的職責。
三、性(xing)能選(xuan)材法
性(xing)能(neng)選用法包(bao)括使(shi)用性(xing)能(neng)和工藝性(xing)能(neng)。
1. 使用性能
人(ren)們一般慣于(yu)從各種(zhong)材(cai)料(liao)手冊中查閱和比較(jiao)各種(zhong)材(cai)料(liao)的(de)性能，然后選用。近年來，由(you)于(yu)計(ji)算機(ji)的(de)普遍應用，已將這些性能匯編為數(shu)據庫，便(bian)于(yu)檢索和專(zhuan)家系(xi)統調用。
若(ruo)有兩種主要性能(neng)時，則可(ke)應用(yong)“坐標(biao)分(fen)類法(fa)”進行篩(shai)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(que)保使(shi)用(yong)(yong)(yong)性能和使(shi)用(yong)(yong)(yong)安(an)全，選(xuan)用(yong)(yong)(yong)時可(ke)(ke)以提高(gao)一級或(huo)幾級使(shi)用(yong)(yong)(yong)。已(yi)(yi)經使(shi)用(yong)(yong)(yong)10Cr17（17％Cr）型(xing)的地方可(ke)(ke)以使(shi)用(yong)(yong)(yong)Cr-Ni鋼(gang)18-8型(xing)，已(yi)(yi)經使(shi)用(yong)(yong)(yong)06Cr11Ti型(xing)的地方有(you)時也可(ke)(ke)用(yong)(yong)(yong)10Cr17型(xing)。另外還許多在成分(fen)方面的改型(xing)鋼(gang)種并(bing)沒有(you)在上述表示出來。
2. 工藝性(xing)能(neng)
前(qian)面的(de)有關(guan)章節已經(jing)介紹了不(bu)銹鋼焊接性、切(qie)削性、熱加工性及深沖(chong)性等工藝性能(neng)，可參閱(yue)。
在使用(yong)性能(neng)滿(man)(man)足(zu)要(yao)求(qiu)(qiu)后(hou)，工藝(yi)性能(neng)選(xuan)(xuan)材時，關注點主要(yao)是加工性能(neng)和加工成(cheng)本。即(ji)在較低的(de)(de)加工成(cheng)本下完成(cheng)加工的(de)(de)可行性。當所選(xuan)(xuan)材料的(de)(de)使用(yong)性能(neng)，能(neng)滿(man)(man)足(zu)要(yao)求(qiu)(qiu)，但不(bu)能(neng)加工或加工費用(yong)太高(gao)(gao)而(er)不(bu)能(neng)承受時，可以選(xuan)(xuan)用(yong)較高(gao)(gao)一級不(bu)銹(xiu)鋼種。
3. 性能遞增選(xuan)材法(fa)
不銹鋼(gang)(gang)的(de)類(lei)型和鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)繁多(duo)，性能各異，但也有略同的(de)。不銹鋼(gang)(gang)的(de)牌號(hao)繁多(duo)，多(duo)達數百(bai)(bai)種(zhong)(zhong)；雖說牌號(hao)有數百(bai)(bai)種(zhong)(zhong)，但總可(ke)以歸(gui)集為，
奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼、馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼、鐵素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼、雙相不銹(xiu)鋼和沉淀硬化不銹(xiu)鋼五大類。同(tong)類不銹(xiu)鋼性(xing)能(neng)(neng)多(duo)有(you)相似或相近(jin)之處(chu)，為了(le)便于選(xuan)(xuan)擇不銹(xiu)鋼，可(ke)按使用性(xing)能(neng)(neng)及工(gong)藝(yi)性(xing)能(neng)(neng)，在不銹(xiu)鋼的(de)五大類型中(zhong)選(xuan)(xuan)定(ding)(ding)一(yi)類，在選(xuan)(xuan)定(ding)(ding)的(de)一(yi)類中(zhong)再(zai)確定(ding)(ding)一(yi)個鋼種，這樣范圍就大大縮小了(le)許(xu)多(duo)。隨著性(xing)能(neng)(neng)的(de)遞增，范圍逐步遞減，要選(xuan)(xuan)擇的(de)鋼種就會(hui)出(chu)現(xian)。
四、成本選(xuan)材法(fa)
成本(ben)選(xuan)材法的成本(ben)，包括(kuo)有材料(liao)(liao)成本(ben)和生產（制造(zao)）成本(ben)。如果(guo)加(jia)工制作工藝(yi)相差無幾，只是消耗(hao)材料(liao)(liao)存在有差別，也就是說，可(ke)根(gen)據(ju)確定的不同參量選(xuan)用(yong)材料(liao)(liao)。否(fou)則就需要綜合考慮材料(liao)(liao)成本(ben)和制造(zao)工藝(yi)費用(yong)來選(xuan)用(yong)材料(liao)(liao)。
1. 材料成本法
若制造工藝的(de)(de)費用(yong)(yong)沒有差異，則使用(yong)(yong)材料(liao)的(de)(de)用(yong)(yong)戶對(dui)(dui)(dui)不(bu)需(xu)要熱處(chu)理的(de)(de)鋼種，采用(yong)(yong)不(bu)同的(de)(de)經濟參數來比較和選用(yong)(yong)：等強度的(de)(de)相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)(dui)重(zhong)量；等剛(gang)度的(de)(de)相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)(dui)重(zhong)量；等強度的(de)(de)相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)(dui)成(cheng)本；等剛(gang)度的(de)(de)相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)(dui)成(cheng)本。
設(she)計時若使用屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)，則選用屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)。載荷相同時，變(bian)形量愈大，剛度(du)愈小。很容易(yi)看出，變(bian)形及所(suo)需(xu)要的屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)因負荷方式而不同，并與結構部(bu)件的幾何(he)形狀有(you)關。
從上面的(de)分析，可(ke)以得到如下幾點看法。
①. 用低合金高強(qiang)(qiang)度(du)(du)鋼(gang)代(dai)替碳鋼(gang)，屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)提(ti)高了，只在等強(qiang)(qiang)度(du)(du)的判據下(xia)，可以節(jie)約(yue)鋼(gang)材(cai)(cai)，節(jie)約(yue)的程度(du)(du)與屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)的比值也(ye)因(yin)載荷方式而不(bu)同，不(bu)能(neng)因(yin)為屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)提(ti)高30％就認為能(neng)節(jie)約(yue)鋼(gang)材(cai)(cai)30％。若使用等剛度(du)(du)判據，并不(bu)能(neng)節(jie)約(yue)鋼(gang)材(cai)(cai)。
②. 使用強度(du)高的(de)(de)鋼種，若采用等(deng)(deng)剛度(du)判據(ju)(ju)，肯(ken)定會增加成(cheng)本；若采用等(deng)(deng)強度(du)判據(ju)(ju)，是否(fou)有經濟效益，取決(jue)于屈服強度(du)的(de)(de)比(bi)值及鋼材(cai)價格的(de)(de)比(bi)值。
③. 對(dui)于(yu)交通(tong)運輸，例(li)如(ru)(ru)，車輛、船舶等用鋼，為了減少運輸費(fei)用，增加運輸量，應該考慮采用等強度(du)(du)(du)(du)相對(dui)重量和(he)等剛度(du)(du)(du)(du)相對(dui)重量。對(dui)于(yu)固定結構，例(li)如(ru)(ru)，橋梁、房屋等，則應使(shi)用等強度(du)(du)(du)(du)相對(dui)成(cheng)本和(he)等剛度(du)(du)(du)(du)相對(dui)成(cheng)本。至于(yu)改用鋼種所(suo)引起的(de)經(jing)濟(ji)效益(yi)的(de)分(fen)配(pei)，則隨經(jing)濟(ji)體制的(de)不同（例(li)如(ru)(ru)，計劃經(jing)濟(ji)、商(shang)品經(jing)濟(ji)等），而有(you)不同方法(fa)。
④. 上面的(de)分析(xi)只考慮(lv)材料(liao)的(de)屈服強(qiang)度(du)和(he)變形(xing)，在(zai)下(xia)面，將結合材料(liao)工藝(yi)綜合地(di)分析(xi)成本。若(ruo)有低溫韌性、大氣腐蝕、可焊性、耐磨性等問(wen)題，則應參考性能選材的(de)方法，將這些因(yin)素作為(wei)約束條件(jian)，或采用多目(mu)標的(de)選材法。
2. 生產成(cheng)本法
從(cong)原材料制(zhi)成部(bu)件全過程的(de)成本分析，提供選材的(de)另(ling)一種方法。
以前(qian)的(de)廚具(ju)、炊具(ju)大(da)部分采用有(you)色金屬如鋁、銅(tong)或(huo)搪瓷等(deng)，而現(xian)在已基本(ben)被不銹鋼(gang)(gang)取代，不銹鋼(gang)(gang)不僅使用壽(shou)命長，而且美觀、價格低廉、無污染，生產廢品易(yi)于回(hui)收再利用。
下面提供幾個(ge)為了降低成本，應該(gai)考(kao)慮下述幾方面的問題。
①. 如果在某些高溫度環境中，當需要使(shi)用(yong)或計劃使(shi)用(yong)昂貴(gui)的高鎳合(he)金(jin)的時(shi)候(hou)，可考慮能(neng)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(dai)替12Cr16Ni35（330），相比之(zhi)下，這些鋼的高溫強度較(jiao)低，但是對多種(zhong)用途具有良好的性能。
③. 假如(ru)需要(yao)使(shi)用或計(ji)劃使(shi)用022Cr19Ni10（304L）不(bu)銹鋼(gang)，則要(yao)認真考慮(lv)是(shi)否真的(de)需要(yao)這種低碳品種。在022Cr19Ni10（304L）不(bu)銹鋼(gang)焊接熱(re)影響(xiang)區，能夠保持充分(fen)的(de)非(fei)常(chang)有效的(de)抗腐蝕性，但是(shi)有時(shi)卻將(jiang)其(qi)用于與熱(re)影響(xiang)區腐蝕危險無關緊要(yao)的(de)地方，造成不(bu)必要(yao)的(de)浪費。
④. 在(zai)選(xuan)用(yong)(yong)成形用(yong)(yong)不銹鋼時，可否用(yong)(yong)12Cr17Ni7（301）代(dai)替(ti)06Cr19Ni10（304），由于在(zai)絕大(da)多數情況下，略微降低鉻和鎳的(de)含量并不會大(da)大(da)降低抗腐蝕性，所以唯一真正的(de)決(jue)定(ding)因素是成形性能。
⑤. 如果用(yong)12Cr17Mn6Ni5N（201）不(bu)銹鋼代(dai)替 12Cr17Ni7（301）不(bu)銹鋼可(ke)以大(da)大(da)降低(di)成本的話，雖(sui)然(ran)在(zai)200系列中用(yong)錳代(dai)替鎳，但其抗腐蝕性能卻(que)能滿(man)足多種用(yong)途。當(dang)然(ran)應考慮可(ke)成形性和外觀特點方面的差(cha)異。
⑥. 400系列(lie)中(zhong)的某(mou)種合(he)金可以用來代替Cr-Ni（300系列(lie)）或Cr-Mn-Ni（200系列(lie)）中(zhong)的某(mou)些鋼種，10Cr17（430）在許多用途(tu)中(zhong)可以滿足對其抗腐蝕性能(neng)的要求，但應(ying)考慮(lv)加工過(guo)程中(zhong)遇到的各種困(kun)難。
⑦. 可以用(yong)06Cr11Ti（409）或(huo)其他11％Cr合金代替17％Cr合金，這(zhe)就會使(shi)抗腐(fu)(fu)蝕(shi)性能大幅度(du)下(xia)降(jiang)，但是能否滿足使(shi)用(yong)要求才是關鍵。目前有幾種06Crl1Ti（409）的改進型(xing)，它們具有不同(tong)的耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性能、表面質(zhi)量(liang)和可加工性。
⑧. 可以用某種不銹鋼(gang)代替其他金屬(shu)或非金屬(shu)材料，通常，這種改變可以用較低的成(cheng)本實現(xian)較好的使用性(xing)能。但是(shi)(shi)，當考(kao)慮總成(cheng)本而不是(shi)(shi)只考(kao)慮原材料價(jia)格時，使用較高等級(ji)的不銹鋼(gang)通常會更為經濟(ji)。
五(wu)、多(duo)目(mu)標選材法
實際上選材是個多目(mu)標的(de)決策問題，這些目(mu)標有成本(ben)(ben)和(he)性能兩(liang)類。成本(ben)(ben)可分為變(bian)動(dong)成本(ben)(ben)和(he)固(gu)定成本(ben)(ben)兩(liang)大項。
前面將性(xing)能定義為：“材料的性(xing)能是一種(zhong)參(can)量，用于表(biao)征(zheng)材料在給定外界條件下的行(xing)為”。
考慮到材(cai)料的應(ying)用，可將性能分(fen)為使用性能及工藝性能。應(ying)該指(zhi)出(chu)，上述定義中的外(wai)(wai)界條(tiao)件(jian)除了(le)自然條(tiao)件(jian)外(wai)(wai)，還應(ying)包括(kuo)社(she)會(hui)條(tiao)件(jian)，特別是人類的喜愛(ai)和社(she)會(hui)的選(xuan)擇。
前面所討論的性能(neng)選(xuan)材(cai)法和成(cheng)本選(xuan)材(cai)法，是將多目標(biao)簡(jian)化(hua)為單(dan)目標(biao)，即(ji)性能(neng)或成(cheng)本，為的是將選(xuan)材(cai)問(wen)題簡(jian)單(dan)化(hua)，實(shi)際上，性能(neng)本身也有多目標(biao)。
如果將價值工程用(yong)于材(cai)料的(de)選(xuan)(xuan)用(yong)，那(nei)么選(xuan)(xuan)材(cai)即(ji)可(ke)簡化為：“選(xuan)(xuan)擇(ze)能(neng)滿足(zu)部件(jian)對材(cai)料的(de)最(zui)(zui)低(di)(di)要(yao)求，而成本又是(shi)最(zui)(zui)低(di)(di)的(de)材(cai)料”。這樣即(ji)可(ke)將性能(neng)與成本的(de)要(yao)求并稱為特性。
對(dui)于(yu)特性(xing)、要(yao)求、性(xing)能等的(de)確定(ding)是較(jiao)為困難的(de)，因(yin)為這需(xu)要(yao)依據科學知識和(he)實際經驗進行(xing)判(pan)斷。例如，當對(dui)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和(he)塑料(liao)(liao)有比較(jiao)深入的(de)了解后，在選(xuan)(xuan)擇洗(xi)衣機外(wai)殼材(cai)料(liao)(liao)時，就一定(ding)會選(xuan)(xuan)用塑料(liao)(liao)而不(bu)選(xuan)(xuan)用不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。因(yin)為塑料(liao)(liao)的(de)特性(xing)就足可(ke)以滿足洗(xi)衣機外(wai)殼的(de)要(yao)求，其性(xing)能可(ke)以超(chao)過(guo)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)而成(cheng)本卻遠遠低(di)于(yu)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。
