為更合理使用金屬材料，充分發(fā)揮其作用，必須掌握各種金屬材料制成的零、構(gòu)件在正常工作情況下應(yīng)具備的性能（使用性能）及其在冷熱加工過程中材料應(yīng)具備的性能（工藝性能）。

    材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熱膨脹性、磁性等）、化學(xué)性能（耐用腐蝕性、抗氧化性），力學(xué)性能也叫機(jī)械性能。
    材料的工藝性能指材料適應(yīng)冷、熱加工方法的能力。
    （一）、機(jī)械性能
    機(jī)械性能是指金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來的特性。
    1、強(qiáng)度：材料在外力（載荷）作用下，抵抗變形和斷裂的能力。材料單位面積受載荷稱應(yīng)力。
    2、屈服點(diǎn)（бs）：稱屈服強(qiáng)度，指材料在拉抻過程中，材料所受應(yīng)力達(dá)到某一臨界值時(shí)，載荷不再增加變形卻繼續(xù)增加或產(chǎn)生0.2%L。時(shí)應(yīng)力值，單位用牛頓/毫米2（N/mm2）表示。
    3、抗拉強(qiáng)度（бb）也叫強(qiáng)度極限指材料在拉斷前承受zui大應(yīng)力值。單位用牛頓/毫米2（N/mm2）表示。
    4、延伸率（δ）：材料在拉伸斷裂后，總伸長(zhǎng)與原始標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比。
    5、斷面收縮率（Ψ）材料在拉伸斷裂后、斷面zui大縮小面積與原斷面積百分比。
    6、硬度：指材料抵抗其它更硬物壓力其表面的能力，常用硬度按其范圍測(cè)定分布氏硬度（HBS、HBW）和洛氏硬度（HKA、HKB、HRC）。
    7、沖擊韌性（Ak）：材料抵抗沖擊載荷的能力，單位為焦耳/厘米2（J/cm2）。
    對(duì)低碳鋼拉伸的應(yīng)力——應(yīng)變曲線分析
    1.彈性：εe=σe/E， 指標(biāo)σe，E
    2.剛性：△L=P·l/E·F　抵抗彈性變形的能力強(qiáng)度
    3.強(qiáng)度： σs---屈服強(qiáng)度，σb---抗拉強(qiáng)度
    4.韌性：沖擊吸收功Ak
    5.疲勞強(qiáng)度： 交變負(fù)荷σ-1＜σs
    6.硬度 HR、HV、HB
    Ⅰ階段 線彈性階段 拉伸初期 應(yīng)力—應(yīng)變曲線為一直線，此階段應(yīng)力zui高限稱為材料的比例極限σe. 
    Ⅱ階段 屈服階段 當(dāng)應(yīng)力增加至一定值時(shí)，應(yīng)力—應(yīng)變曲線出現(xiàn)水平線段（有微小波動(dòng)），在此階段內(nèi)，應(yīng)力幾乎不變，而變形卻急劇增長(zhǎng)，材料失去抵抗變形的能力，這種現(xiàn)象稱屈服，相應(yīng)的應(yīng)力稱為屈服應(yīng)力或屈服極限，并用σs表示。

    Ⅲ階段 為強(qiáng)化階段，經(jīng)過屈服后，材料又增強(qiáng)了抵抗變形的能力。強(qiáng)化階段的zui高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力，稱材料的強(qiáng)度極限。用σb表示，強(qiáng)度極限是材料所能承受的zui大應(yīng)力。
    Ⅳ階段 為頸縮階段。當(dāng)應(yīng)力增至zui大值σb后，試件的某一局部顯著收縮，zui后在縮頸處斷裂。
    對(duì)低碳鋼σs與σb為衡量其強(qiáng)度的主要指標(biāo)。
    剛性：△L=P·l/E·F，抵抗彈性變形的能力。
    P---拉力，l---材料原長(zhǎng)，E---彈性模量，F---截面面積
    塑性變形：外力去處后，不能恢復(fù)的變形，即殘余變形稱塑性變形。
    材料能經(jīng)受較大塑性變形而不破壞的能力，稱為材料的塑性或延伸性。
    衡量材料塑性的兩個(gè)指標(biāo)是延伸率和斷面收縮率。
    延伸率δ=（△l0/l）×* 斷面收縮率ψ=（（A-A1）/A）×*
    韌性（沖擊韌性）：常用沖擊吸收功 Ak 表示，指材料在沖擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的力。
    疲勞強(qiáng)度：材料抵抗無限次應(yīng)力（107）循環(huán)也不疲勞斷裂的強(qiáng)度指標(biāo)，交變負(fù)荷σ-1＜σs為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
    硬度：材料軟硬程度。
    測(cè)定硬度試驗(yàn)的方法很多，大體上可以分為彈性回條法（肖氏硬度）壓入法（布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度）和劃痕法（莫氏硬度）等三大類，生產(chǎn)上應(yīng)用zui廣泛的是壓入法。它是將一定形狀、尺寸的硬質(zhì)壓頭在一定大小載荷作用下壓入被測(cè)材料表層，以留下的壓痕表面面積大小或深度計(jì)算材料的硬度值。
    由于硬度測(cè)定時(shí)的測(cè)定規(guī)范，所用儀器設(shè)備等不同，用壓入法井臺(tái)測(cè)定材料的硬度的方法也有多種。
    常用的方法是布氏硬度法（HB），維氏硬度法（HV），洛氏硬度法（HR）。
    （二）、工藝性能
    指材料承受各種加工、處理的能力的那些性能。
    8、鑄造性能：指金屬或合金是否適合鑄造的一些工藝性能，主要包括流性能、充滿鑄模能力；收縮性、鑄件凝固時(shí)體積收縮的能力；偏析指化學(xué)成分不均性。
    9、焊接性能：指金屬材料通過加熱或加熱和加壓焊接方法，把兩個(gè)或兩個(gè)以上金屬材料焊接到一起，接口處能滿足使用目的的特性。
    10、頂氣段性能：指金屬材料能承授予頂鍛而不破裂的性能。 
    11、冷彎性能：指金屬材料在常溫下能承受彎曲而不破裂性能。彎曲程度一般用彎曲角度α（外角）或彎心直徑d對(duì)材料厚度a的比值表示，a愈大或d/a愈小，則材料的冷彎性愈好。
    12、沖壓性能：金屬材料承受沖壓變形加工而不破裂的能力。在常溫進(jìn)行沖壓叫冷沖壓。檢驗(yàn)方法用杯突試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。
    13、鍛造性能：金屬材料在鍛壓加工中能承受塑性變形而不破裂的能力。
    （三）、化學(xué)性能
    指金屬材料與周圍介質(zhì)掃觸時(shí)抵抗發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)的性能。
    14、耐腐蝕性：指金屬材料抵抗各種介質(zhì)侵蝕的能力。
    15、抗氧化性：指金屬材料在高溫下，抵抗產(chǎn)生氧化皮能力。