不銹鋼最常用的力學性能試驗有硬度試驗、靜拉伸試驗和沖擊試驗。
根據不銹鋼熱處理類型的不同，經常采用的有布氏硬度試驗、洛氏硬度試驗、維氏硬度試驗等。
1. 布氏硬度試驗
布氏硬度試驗是對一定直徑的硬質合金球（過去也常用鋼球）施加試驗力壓人試樣表面，經規定的保持時間后，卸除試驗力，再測量試樣表面壓痕的直徑。見圖9-1。
根據試驗力、壓球直徑、壓痕直徑來確定布氏硬度值
在實際試驗時，根據試驗材料種類、試樣尺寸、硬度范圍等因素，采用不同直徑的壓球（常用球的直徑有10mm、5mm、2.5mm、1mm),又根據零件的硬度程度，可采用不同的F/D比值，可有30、10、5、2.5、1.因此，試驗力最小為9.807N,最大為29420N.加載保持時間一般為10~15s,也有20s或更長的。
在實際試驗時，可根據壓痕直徑直接查表確定布氏硬度值。表9-1給出了不同壓球直徑在相應的載荷下，依據壓痕直徑確定的布氏硬度值。
在提交布氏硬度試驗報告時，除注明硬度值外，還應標明采用的球材質、球直徑、試驗力及試驗力下的保持時間。
［例1] 285HBW10/3000,表示用直徑10mm的硬質合金球，施加29420N(3000kgf)試驗力，保持10~15s條件下測得的布氏硬度值為285。
［例2] 269HBS5/125/20,表示用直徑5mm的鋼球，施加1226N(125kgf)試驗力，保持20s條件下測得的布氏硬度值為269。
進行布氏硬度試驗時，試樣表面應光滑、平坦，表面潔凈，表面粗糙度一般不大于R.1.6μm.試樣厚度應大于壓痕深度的8倍以上。試驗壓痕中心距試樣邊緣的距離應大于壓痕直徑2.5倍以上，兩相鄰壓痕之間的中心距離至少為壓痕直徑的3倍。
測量壓痕時，應在同一壓痕的垂直方向分別測量，取兩個實測值的平均值為壓痕直徑值。
國家標準GB/T231.1《金屬布氏硬度試驗第1部分：試驗方法》中，規定了試驗設備、試樣要求、試驗方法及一些注意事項。
在熱處理生產現場，對于大型工件無法用布氏硬度機試驗時，可采用便攜式或錘擊式布氏硬度計。這類簡易布氏硬度計的測量誤差較大。
布氏硬度試驗適用于奧氏體不銹鋼固溶化、雙相不銹鋼固溶化、馬氏體不銹鋼退火和調質以及沉淀硬化不銹鋼固溶、時效處理后的硬度檢測。
2. 洛氏硬度試驗
洛氏硬度試驗是將壓頭先用一個初始試驗力F0壓入試樣表面，壓入深度為h1，見圖9-2,再將主試驗力F1，繼續壓入試樣，增加壓入深度為h2,經規定的保持時間后，卸去主試驗力F1,此時，壓頭將回升一段距離h3,測量此時的殘余壓入深度h4,根據殘余壓入深度h4和常數N及S計算洛氏硬度
洛氏硬度＝N-h4/S
式中：N為給定標尺的硬度數常數；S為給定標尺的單位（mm).
洛氏硬度壓頭、初始試驗力F0、主試驗力F1、計算常數N和S都依據洛氏硬度標尺的不同而不同。見表9-2。
洛氏硬度的實測值均可在洛氏硬度計表盤或顯示屏中顯示。依據不銹鋼的種類及熱處理方式的不同，常用的有HRA、HRB、HRC、HRN等。
［例3] 60HRC,表示用洛氏硬度C標尺測得的洛氏硬度為60.
［例4] 60HRB,表示用洛氏硬度B標尺，測得的洛氏硬度為60.
進行洛氏硬度試驗時，試樣表面應光滑平坦，表面潔凈，試樣表面粗糙度不大于0.8μm.對于用金剛石圓錐壓頭進行的試驗，試樣或試驗層的厚度應不小于殘余壓痕深度的10倍；對于用球壓頭進行的試驗，試樣或試驗層的厚度不小于殘余壓痕深度的15倍。兩次壓痕的間距應大于3倍壓痕直徑，壓痕距試樣邊緣應大于2.5倍壓痕直徑。
國家標準GB/T 230.1《金屬洛氏硬度試驗第1部分：試驗方法》中，規定了試驗設備、試樣要求、試驗方法及一些注意事項。
3. 維氏硬度試驗
維氏硬度試驗是將頂部兩相對面具有規定角度的正四棱錐體金剛石壓頭用試驗力壓入試樣表面，保持規定的時間后，卸除試驗力，測量試樣表面壓痕的對角線長度來評定硬度的試驗方法。維氏硬度試驗原理見圖9-3.
維氏硬度值是試驗力除以壓痕表面積所得的商，壓痕被視為具有正方形基面并與壓頭角度相同的理想形狀。
維氏硬度HV~0.1891F/d2
式中：F為試驗力（N);d為壓痕兩個對角線長度的算術平均值（mm).
在實際試驗中，根據試驗力的不同和壓痕的深淺，即壓痕兩對角線算術平均值的不同，查表來確定試驗件的維氏硬度值。提交報告時，應將所采用的試驗力標志在硬度符號的左下角處。
例：用試驗力49.03N所測的硬度值為700時，標示為700HV5（49.03N≈5kgf).
我國標準GB/T 4340.1《金屬維氏硬度試驗第1部分：試驗方法》中，對試驗設備、試樣、試驗方法等都有明確的規定。維氏硬度主要用來檢測淬火鋼和表面硬化處理件的硬度值。
表9-3是試驗力為98N測得的壓痕對角線長度對應的維氏硬度值，不同試驗力，應查對應試驗力的表。
實測壓痕對角線超出表9-3的范圍時，硬度值的評定方法如下。
1. 將實測壓痕對角線長度值的小數點移動一位，變成表中含有的數值。
2. 按改變后的對角線數值查表9-3中標示的硬度值。
3. 將查得的硬度值的小數點向對角線小數點移動方向相同方向移兩位，所得值即為實測壓痕的硬度值。
例如，壓痕對角線實測值為2.01mm,求其硬度值。
1. 將對角線長度實測值2.01mm的小數點向左移動一位，變成0.201mm.
2. 查表9-3,對角線長度0.201mm的硬度值為459HV.
3. 將459HV的小數點向左移動兩位，為4.59HV.
4. 4.59HV即壓痕對角線為2.01mm時所對應的硬度值。
對不銹鋼及其他金屬在不同熱處理條件、狀態下的硬度檢測方法中，除上面提到的布氏硬度試驗法，洛氏硬度試驗法、維氏硬度試驗法外，還有肖氏硬度試驗法（HS)、里氏硬度試驗法（HL)、顯微硬度試驗法等。
肖氏硬度與洛氏硬度的換算見附表三，里氏硬度換算見附表四。硬度換算值來源于不同資料，各表硬度值之間可能略有差別，僅供參考。材料硬度與抗拉強度有一定的關系，見附表五和附表六。
