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

　　材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔點、導電性、導熱性、熱膨脹性、磁性等)、化學性能(耐用腐蝕性、抗氧化性)，力學性能也叫機械性能。

　　材料的工藝性能指材料適應冷、熱加工方法的能力。金屬材料比表面積研究是非常重要的。

6.1 (一)、機械性能

金屬鍶

　　機械性能是指金屬材料在外力作用下所表現出來的特性。

　　1、強度：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力。

　　2、屈服點(бs)：稱屈服強度，指材料在拉抻過程中，材料所受應力達到某一臨界值時，載荷不再增加變形卻繼續增加或產生0.2%L。時應力值，單位用牛頓/毫米2(N/mm2)表示。

　　3、抗拉強度(бb)也叫強度極限指材料在拉斷前承受{zd0}應力值。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，總伸長與原始標距長度的百分比。

　　5、斷面收縮率(Ψ)材料在拉伸斷裂后、斷面{zd0}縮小面積與原斷面積百分比。

　　6、硬度：即材料軟硬程度，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定分布氏硬度(HBS、HBW)和洛氏硬度(HKA、HKB、HRC)。

　　測定硬度試驗的方法很多，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，生產上應用最廣泛的是壓入法。它是將一定形狀、尺寸的硬質壓頭在一定大小載荷作用下壓入被測材料表層，以留下的壓痕表面面積大小或深度計算材料的硬度值。

　　由于硬度測定時的測定規范，所用儀器設備等不同，用壓入法井臺測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)。

　　7、沖擊韌性(Ak)：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。是材料抵抗沖擊載荷的能力，單位為焦耳/厘米2(J/cm2)。

　　拉伸的應力及階段

　　1、彈性：εe=σe/E， 指標σe，E

　　2、剛性：△L=P·l/E·F 抵抗彈性變形的能力強度

　　3、強度： σs---屈服強度，σb---抗拉強度

　　4、韌性：沖擊吸收功Ak

　　5、疲勞強度： 交變負荷σ-1＜σs

　　6、硬度 HR、HV、HB

　　1、Ⅰ階段 線彈性階段 拉伸初期 應力—應變曲線為一直線，

金屬

　　此階段應力{zg}限稱為材料的比例極限σe.

　　2、Ⅱ階段 屈服階段 當應力增加至一定值時，應力—應變曲線出現水平線段(有微小波動)，在此階段內，應力幾乎不變，而變形卻急劇增長，材料失去抵抗變形的能力，這種現象稱屈服，相應的應力稱為屈服應力或屈服極限，并用σs表示。

　　3、Ⅲ階段 為強化階段，經過屈服后，材料又增強了抵抗變形的能力。強化階段的{zg}點所對應的應力，稱材料的強度極限。用σb表示，強度極限是材料所能承受的{zd0}應力。

　　4、Ⅳ階段 為頸縮階段。當應力增至{zd0}值σb后，試件的某一局部顯著收縮，{zh1}在縮頸處斷裂。

　　對低碳鋼σs與σb為衡量其強度的主要指標。

　　剛性：△L=P·l/E·F，抵抗彈性變形的能力。

　　P---拉力，l---材料原長，E---彈性模量，F---截面面積

　　塑性變形：外力去處后，不能恢復的變形，即殘余變形稱塑性變形。

　　材料能經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指標是延伸率和斷面收縮率。

　　延伸率δ=(△l0/l)×{bfb}斷面收縮率ψ=((A-A1)/A)×{bfb}

　　疲勞強度：材料抵抗無限次應力(107)循環也不疲勞斷裂的強度指標，交變負荷σ-1＜σs為設計標準。

6.2 (二)、工藝性能

金屬鑄件

　　指材料承受各種加工、處理的能力的那些性能。

　　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、鑄件凝固時體積收縮的能力；偏析指化學成分不均性。

　　焊接性能：指金屬材料通過加熱或加熱和加壓焊接方法，把兩個或兩個以上金屬材料焊接到一起，接口處能滿足使用目的的特性。

　　頂氣段性能：指金屬材料能承授予頂鍛而不破裂的性能。

　　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。

　　沖壓性能：金屬材料承受沖壓變形加工而不破裂的能力。在常溫進行沖壓叫冷沖壓。檢驗方法用杯突試驗進行檢驗。

　　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。

6.3 (三)、化學性能

有色金屬

　　指金屬材料與周圍介質掃觸時抵抗發生化學或電化學反應的性能。

　　耐腐蝕性：指金屬材料抵抗各種介質侵蝕的能力。

　　抗氧化性：指金屬材料在高溫下，抵抗產生氧化皮能力。

　　金屬的氧化

　　金屬的氧化有兩種含義，狹義的含義是指金屬與環境介質中的氧化合而生成金屬氧化物的過程；廣義金屬氧化就是金屬與介質作用失去電子的過程，氧化反應產物不一定是氧化物也可以是硫化物、鹵化物、或其他化合物。

　　金屬的鈍性

　　處于鈍態下的金屬性質。