不锈钢最常用的力学性能试验有硬度试验、静拉伸试验和冲击试验。
根据不锈钢热处理类型的不同，经常采用的有布氏硬度试验、洛氏硬度试验、维氏硬度试验等。
1. 布氏硬度试验
布氏硬度试验是对一定直径的硬质合金球（过去也常用钢球）施加试验力压人试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，再测量试样表面压痕的直径。见图9-1。
根据试验力、压球直径、压痕直径来确定布氏硬度值
在实际试验时，根据试验材料种类、试样尺寸、硬度范围等因素，采用不同直径的压球（常用球的直径有10mm、5mm、2.5mm、1mm),又根据零件的硬度程度，可采用不同的F/D比值，可有30、10、5、2.5、1.因此，试验力最小为9.807N,最大为29420N.加载保持时间一般为10~15s,也有20s或更长的。
在实际试验时，可根据压痕直径直接查表确定布氏硬度值。表9-1给出了不同压球直径在相应的载荷下，依据压痕直径确定的布氏硬度值。
在提交布氏硬度试验报告时，除注明硬度值外，还应标明采用的球材质、球直径、试验力及试验力下的保持时间。
［例1] 285HBW10/3000,表示用直径10mm的硬质合金球，施加29420N(3000kgf)试验力，保持10~15s条件下测得的布氏硬度值为285。
［例2] 269HBS5/125/20,表示用直径5mm的钢球，施加1226N(125kgf)试验力，保持20s条件下测得的布氏硬度值为269。
进行布氏硬度试验时，试样表面应光滑、平坦，表面洁净，表面粗糙度一般不大于R.1.6μm.试样厚度应大于压痕深度的8倍以上。试验压痕中心距试样边缘的距离应大于压痕直径2.5倍以上，两相邻压痕之间的中心距离至少为压痕直径的3倍。
测量压痕时，应在同一压痕的垂直方向分别测量，取两个实测值的平均值为压痕直径值。
国家标准GB/T231.1《金属布氏硬度试验第1部分：试验方法》中，规定了试验设备、试样要求、试验方法及一些注意事项。
在热处理生产现场，对于大型工件无法用布氏硬度机试验时，可采用便携式或锤击式布氏硬度计。这类简易布氏硬度计的测量误差较大。
布氏硬度试验适用于奥氏体不锈钢固溶化、双相不锈钢固溶化、马氏体不锈钢退火和调质以及沉淀硬化不锈钢固溶、时效处理后的硬度检测。
2. 洛氏硬度试验
洛氏硬度试验是将压头先用一个初始试验力F0压入试样表面，压入深度为h1，见图9-2,再将主试验力F1，继续压入试样，增加压入深度为h2,经规定的保持时间后，卸去主试验力F1,此时，压头将回升一段距离h3,测量此时的残余压入深度h4,根据残余压入深度h4和常数N及S计算洛氏硬度
洛氏硬度＝N-h4/S
式中：N为给定标尺的硬度数常数；S为给定标尺的单位（mm).
洛氏硬度压头、初始试验力F0、主试验力F1、计算常数N和S都依据洛氏硬度标尺的不同而不同。见表9-2。
洛氏硬度的实测值均可在洛氏硬度计表盘或显示屏中显示。依据不锈钢的种类及热处理方式的不同，常用的有HRA、HRB、HRC、HRN等。
［例3] 60HRC,表示用洛氏硬度C标尺测得的洛氏硬度为60.
［例4] 60HRB,表示用洛氏硬度B标尺，测得的洛氏硬度为60.
进行洛氏硬度试验时，试样表面应光滑平坦，表面洁净，试样表面粗糙度不大于0.8μm.对于用金刚石圆锥压头进行的试验，试样或试验层的厚度应不小于残余压痕深度的10倍；对于用球压头进行的试验，试样或试验层的厚度不小于残余压痕深度的15倍。两次压痕的间距应大于3倍压痕直径，压痕距试样边缘应大于2.5倍压痕直径。
国家标准GB/T 230.1《金属洛氏硬度试验第1部分：试验方法》中，规定了试验设备、试样要求、试验方法及一些注意事项。
3. 维氏硬度试验
维氏硬度试验是将顶部两相对面具有规定角度的正四棱锥体金刚石压头用试验力压入试样表面，保持规定的时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕的对角线长度来评定硬度的试验方法。维氏硬度试验原理见图9-3.
维氏硬度值是试验力除以压痕表面积所得的商，压痕被视为具有正方形基面并与压头角度相同的理想形状。
维氏硬度HV~0.1891F/d2
式中：F为试验力（N);d为压痕两个对角线长度的算术平均值（mm).
在实际试验中，根据试验力的不同和压痕的深浅，即压痕两对角线算术平均值的不同，查表来确定试验件的维氏硬度值。提交报告时，应将所采用的试验力标志在硬度符号的左下角处。
例：用试验力49.03N所测的硬度值为700时，标示为700HV5（49.03N≈5kgf).
我国标准GB/T 4340.1《金属维氏硬度试验第1部分：试验方法》中，对试验设备、试样、试验方法等都有明确的规定。维氏硬度主要用来检测淬火钢和表面硬化处理件的硬度值。
表9-3是试验力为98N测得的压痕对角线长度对应的维氏硬度值，不同试验力，应查对应试验力的表。
实测压痕对角线超出表9-3的范围时，硬度值的评定方法如下。
1. 将实测压痕对角线长度值的小数点移动一位，变成表中含有的数值。
2. 按改变后的对角线数值查表9-3中标示的硬度值。
3. 将查得的硬度值的小数点向对角线小数点移动方向相同方向移两位，所得值即为实测压痕的硬度值。
例如，压痕对角线实测值为2.01mm,求其硬度值。
1. 将对角线长度实测值2.01mm的小数点向左移动一位，变成0.201mm.
2. 查表9-3,对角线长度0.201mm的硬度值为459HV.
3. 将459HV的小数点向左移动两位，为4.59HV.
4. 4.59HV即压痕对角线为2.01mm时所对应的硬度值。
对不锈钢及其他金属在不同热处理条件、状态下的硬度检测方法中，除上面提到的布氏硬度试验法，洛氏硬度试验法、维氏硬度试验法外，还有肖氏硬度试验法（HS)、里氏硬度试验法（HL)、显微硬度试验法等。
肖氏硬度与洛氏硬度的换算见附表三，里氏硬度换算见附表四。硬度换算值来源于不同资料，各表硬度值之间可能略有差别，仅供参考。材料硬度与抗拉强度有一定的关系，见附表五和附表六。
