生產(chǎn)材料的目的就是為了應(yīng)用。材料的消費(fèi)，帶動(dòng)了整個(gè)材料的循環(huán)和流動(dòng)，也是整個(gè)材料循環(huán)和流動(dòng)的推動(dòng)力。不銹鋼是一種非常優(yōu)秀的金屬材料，材料的選用原則和方法都適用于不銹鋼，當(dāng)然不銹鋼的選用也有自己的獨(dú)特性。
為了某一個(gè)特定的用途，選擇最經(jīng)濟(jì)又適用的不銹鋼可以說是既簡(jiǎn)單、又復(fù)雜和謹(jǐn)慎的事情；這是由于不銹鋼一方面具有比其他金屬材料更優(yōu)越的使用性能，可以適應(yīng)大多數(shù)用途；另一方面，所使用的環(huán)境和場(chǎng)合對(duì)其要求都是極為嚴(yán)格的，嚴(yán)格到極為苛刻的程度。所以了解掌握不銹鋼的性能（使用性能和工藝性能）就顯得十分重要和非常必要。
從根本上來說，為某一用途選用的不銹鋼必須是，從性能上考慮，能滿足預(yù)定用途要求；從經(jīng)濟(jì)和工藝上考慮，能較為經(jīng)濟(jì)地加工制成所需的制品；從來源上考慮，市場(chǎng)上有所需要的現(xiàn)成的不銹鋼。這就是不銹鋼選用的“三原則”。
不銹鋼選用要運(yùn)用本書前幾章所介紹的相關(guān)內(nèi)容，有一個(gè)較為良好的理論基礎(chǔ)和選擇依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，再談?wù)_、合理選擇不銹鋼。本章將就如何正確選用不銹鋼的相關(guān)事宜作一介紹。
對(duì)不銹鋼部件或設(shè)備所用材料的合理選擇，必須掌握不銹鋼使用條件和相關(guān)知識(shí)，否則談不銹鋼選擇就沒有條件和依據(jù)了，也就無意義了。
一、詳盡地了解和掌握不銹鋼的使用條件
1. 對(duì)不銹鋼零部件或設(shè)備的使用條件必須是非常熟悉和了解
不銹鋼零部件或設(shè)備的使用條件，包括腐蝕介質(zhì)成分、溫度、壓力、受力狀態(tài)、對(duì)磁性的限制、預(yù)期壽命、是否遭受中子輻照等，這些都直接影響著不銹鋼零部件或設(shè)備的使用安全和使用壽命。這樣一來，充分了解不銹鋼零部件或設(shè)備的使用環(huán)境和條件，就成為合理選擇不銹鋼的首要條件。
2. 深入了解并掌握各種不銹鋼的性能和相關(guān)數(shù)據(jù)
應(yīng)根據(jù)不銹鋼零部件或設(shè)備的工作條件選擇不銹鋼材料，選材者應(yīng)對(duì)各類不銹鋼性能、限制其使用的環(huán)境因素，是否易于購得到所需鋼種及其加工成零部件、設(shè)備的難易程度等，要有較全面的了解。只有如此，方能有針對(duì)性地進(jìn)行選擇。另外，不銹鋼品種繁多，每種不銹鋼都有自己獨(dú)特的性能和使用條件。熟悉、了解不銹鋼的性能和使用條件，是正確選用不銹鋼的基礎(chǔ)。
3. 了解一些工程實(shí)例中不銹鋼的實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)
了解并掌握同行、同類型使用條件下的不銹鋼材料實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)和使用效果，是合理選材不走彎路的重要依據(jù)，應(yīng)予以特別重視，也是正確合理選用不銹鋼的一種捷徑。
4. 模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)
不銹鋼在大多數(shù)使用環(huán)境下，一般都沒有實(shí)際使用的相關(guān)技術(shù)資料、數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)或使用現(xiàn)場(chǎng)掛片試驗(yàn)數(shù)據(jù)，往往就成為合理選用不銹鋼材料的最為關(guān)鍵數(shù)據(jù)和依據(jù)，對(duì)此選材者也應(yīng)給予關(guān)注和重視。
二、正確合理選擇不銹鋼的相關(guān)知識(shí)
不銹鋼的主要特性，也就是其主要功能，在GB/T 20878-2007不銹鋼的定義中有明確的表述，那就是“不銹、耐腐蝕”；當(dāng)然還應(yīng)包括力學(xué)性能（強(qiáng)度）、耐熱性能、低溫性能和加工性能等。
前面的章節(jié)已介紹過了不銹鋼的物理性能、力學(xué)性能、耐腐蝕性、耐熱性能、低溫性能和工藝性能等。不銹鋼材料的使用條件包括溫度、腐蝕介質(zhì)成分、受力狀態(tài)、預(yù)期使用壽命等。材料因素和使用條件是不銹鋼選用時(shí)必須認(rèn)真考慮的兩大決定因素，但要使所選用不銹鋼的性能與使用條件兩大因素完全相符合，那只有專用、專供了，那是不現(xiàn)實(shí)的，也是沒有必要的。
在表6-1中列出了材料的性能和功能要求。
1. 不銹鋼性能
前面章節(jié)已介紹過，不銹鋼的性能包括有物理性能、力學(xué)性能、耐蝕性和工藝性能，這些性能是由材料的本身所決定的，是不銹鋼的內(nèi)在性能。內(nèi)在性能決定了一種材料的應(yīng)用范圍；內(nèi)在性能不外乎化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)和組織。超出內(nèi)在性能允許使用范圍就會(huì)造成材料的失效，造成經(jīng)濟(jì)損失和安全事故。
a. 物理性能
鋼的彈性模量、熱膨脹系數(shù)、磁性、熱導(dǎo)率等物理性能，在某些應(yīng)用場(chǎng)合成為不可忽視的選擇依據(jù)，如要求無磁性，僅限于奧氏體不銹鋼。對(duì)于制造容器、塔、槽等設(shè)備襯里的不銹鋼，鋼的熱膨脹系數(shù)就十分重要；對(duì)于制造熱交換器的不銹鋼，熱膨脹系數(shù)和熱導(dǎo)率就成為選擇的重要條件，尤其是在與異種鋼焊接時(shí)其熱膨脹系數(shù)就更加重要。
b. 力學(xué)性能
力學(xué)性能包括強(qiáng)度、硬度、塑性、沖擊韌性、疲勞性能和斷裂力學(xué)性能。這些性能是作為結(jié)構(gòu)材料選擇時(shí)必須考慮的因素，也可以認(rèn)為是合理選擇不銹鋼的基礎(chǔ)。
不銹鋼的力學(xué)性能受測(cè)定條件的強(qiáng)烈影響，如溫度、介質(zhì)的腐蝕程度、中子輻照等都將使在常規(guī)條件下所得到的數(shù)值顯著下降，因此在使用常規(guī)數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)考慮性能指標(biāo)的變化。
在特定的使用條件下，常常是某一力學(xué)性能指標(biāo)起主導(dǎo)作用，如量具、刀具、醫(yī)療器械等，需優(yōu)先考慮鋼的硬度。在交變載荷作用下，鋼的疲勞性能就成為主要選材依據(jù)，在承受沖擊載荷或在低溫下使用，鋼的韌性和脆性轉(zhuǎn)變溫度是合理選擇材料的最關(guān)鍵指標(biāo)。
①. 強(qiáng)度：這一術(shù)語包括有多個(gè)力學(xué)性能，是指在外力作用下，抵抗塑性變形和斷裂的能力。
常用的強(qiáng)度指標(biāo)有抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度。可以利用應(yīng)力-應(yīng)變曲線來理解它們。其他相關(guān)的強(qiáng)度包括壓縮、彎曲、剪切和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。選材時(shí)，最好使用高強(qiáng)度的材料以減少零部件的截面尺寸（厚度或?qū)挾龋┻M(jìn)而減少材料重量，達(dá)到降低材料成本的目的。
②. 韌性：材料的韌性是材料從塑性變形到斷裂全過程中吸收能量的能力。因此，韌性是強(qiáng)度和塑性的綜合表現(xiàn)；強(qiáng)度是材料抵抗變形和斷裂的能力，而塑性則表示斷裂時(shí)總的變形程度。一般用材料從塑性變形到斷裂全過程中吸收能量的多少，來表示韌性的高低；與此相對(duì)應(yīng)地用材料在彈性變形過程中吸收能量的多少，來表示彈性的高低。
材料的強(qiáng)度、塑性和韌性分別對(duì)應(yīng)于應(yīng)力、應(yīng)變和應(yīng)變能，它們的臨界條件是斷裂時(shí)，則分別是斷裂應(yīng)力、斷裂應(yīng)變和斷裂吸收的能量。因此，韌性是強(qiáng)度和塑性的綜合表現(xiàn)。
脆性是韌性的反義詞，減少脆性，自然可以提高韌性。
由于生產(chǎn)的需要，材料工作者對(duì)材料（特別是鋼材）因各種組織結(jié)構(gòu)或環(huán)境引起的脆性進(jìn)行了大量的研究，對(duì)于這些脆性的表現(xiàn)規(guī)律、形成機(jī)理和抑制措施積累了不少有用的知識(shí)。善于應(yīng)用這些知識(shí)，對(duì)材料韌化是有益的。
c. 耐腐蝕性能
耐腐蝕性能是指耐大氣腐蝕性能、耐酸腐蝕性能、耐孔蝕和耐應(yīng)力腐蝕裂紋等；耐蝕性包括不銹性和在酸、堿、鹽等腐蝕介質(zhì)中的耐均勻腐蝕和耐局部腐蝕性能以及在高溫下耐氧化、抗硫化、氯化和氟化的性能。
作為耐蝕結(jié)構(gòu)材料，耐蝕性是判定是否選用的重要指標(biāo)，如果鋼的耐蝕性不能滿足使用要求，無論其他性能如何優(yōu)越，也不能予以考慮。
究竟選用哪種耐蝕等級(jí)的牌號(hào)，要考慮設(shè)備制造的難易程度、維修是否方便、預(yù)期使用壽命、由此設(shè)備所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量要求（雜質(zhì)、顏色、純度）以及價(jià)格等諸多因素。通常，對(duì)使用過程中要求與環(huán)境介質(zhì)接觸的部分具有光潔鏡面或尺寸精密的儀表以及對(duì)腐蝕產(chǎn)物污染有嚴(yán)格限制的設(shè)備和部件，可選擇具有1～3級(jí)耐蝕標(biāo)準(zhǔn)的牌號(hào)；對(duì)要求密切配合，長期不漏和使用壽命長的使用條件，可選用2～5級(jí)耐蝕性的材料：對(duì)于檢修方便易于更換的設(shè)備和部件可選用具有4～7級(jí)的耐蝕材料。對(duì)于年腐蝕率超過1mm的材料，除特殊情況外，應(yīng)不予以選用。必須強(qiáng)調(diào)的是在實(shí)際運(yùn)行中，往往不是單一的均勻腐蝕，可能會(huì)存在應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕和腐蝕疲勞等腐蝕形式出現(xiàn)，在腐蝕介質(zhì)條件不能改變或無法加以控制的條件下，在選擇材料時(shí)應(yīng)一并考慮。
在僅僅是均勻腐蝕的環(huán)境下，目前可以遵循的是耐蝕性的10級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，見表1-1。
d. 耐熱性能
耐熱性能是指高溫強(qiáng)度、高溫氧化、硫化。
e. 低溫性能
低溫性能是指低溫強(qiáng)度和韌性。
f. 工藝性能
工藝性能是指熱加工性能（鑄造、鍛造等）、冷成形性能（冷軋、冷深沖、冷脹形、冷彎曲等）焊接性能和機(jī)加工性能等。其中不銹鋼的焊接性能、冷成形性能的是最為常用的工藝性能。如容器、結(jié)構(gòu)件的焊接，用不銹鋼薄板深拉成形是極為常見的加工工藝。
2. 使用條件
不銹鋼零部件和設(shè)備的工作條件，即使用條件，它包括腐蝕介質(zhì)成分、受力狀態(tài)、環(huán)境溫度、對(duì)磁性的限制、是否承受中子輻照等，工作條件構(gòu)成了合理選擇不銹鋼的外在因素，所選用的不銹鋼必須與外界條件相適應(yīng)，也就是所選擇的不銹鋼鋼種要滿足使用條件的要求。
選用不銹鋼的性能與其使用條件本應(yīng)該是對(duì)應(yīng)的關(guān)系，但是要做到真正地一一對(duì)應(yīng)是十分困難的，如要做到不銹鋼性能與外界相適應(yīng)則是可能的，所以才有不銹鋼選用這一問題的提出。不銹鋼性能與外界相適應(yīng)有兩種可能，不銹鋼適應(yīng)環(huán)境，或是環(huán)境適應(yīng)不銹鋼，這需要具體問題具體分析。如不銹鋼適應(yīng)高腐蝕環(huán)境，可選用高一級(jí)的耐腐蝕不銹鋼來適應(yīng)高腐蝕環(huán)境，這會(huì)犧牲一些耐腐蝕性能。但只有如此，方可保證不銹鋼在高腐蝕環(huán)境中的正常使用。
