2020年最新金属材料知识大全
金属材料学知识点总结
金属材料的热处理
热处理原理
01
热处理是通过改变金属材料内部组织结构来改善其性能的一种
工艺方法。
热处理工艺
02
包括退火、正火、淬火和回火等，不同的热处理工艺适用于不
同种类的金属材料。
热处理设备
03
热处理设备包括电炉、盐浴炉、真空炉等，选择合适的热处理
设备对获得良好性能的金属材料至关重要。
03
金属材料的力学性能
金属材料的轻量化
总结词
通过采用轻质材料、优化结构设计、减少材料厚度等方式，降低产品的重量。
详细描述
轻量化是现代工业领域中重要的技术趋势，特别是在汽车、航空航天和电子产品等领域。轻量化可以 降低产品的能耗、提高机动性、减少振动和噪音等。常用的轻量化金属材料包括铝合金、钛合金和镁 合金等。
金属材料在新能源领域的应用
电化学保护
通过外加电流或牺牲阳极等方法，改变金属 的电化学状态，防止腐蚀。
选用耐蚀材料
选用耐蚀性能好的金属或合金材料，提高耐 蚀性。
05
金属材料的新技术与新应 用
金属材料的高性能化
总结词
通过改进制造工艺和材料成分，提高金 属材料的力学性能、物理性能和化学性 能。
VS
详细描述
金属材料的高性能化主要涉及合金设计、 热处理工艺优化、表面处理技术等。这些 技术可以提高金属材料的硬度、韧性、耐 腐蚀性、高温性能等，使其在更广泛的领 域得到应用。
良好的导电性和导热性
金属材料是电和热的良导体，广泛用于电子 、电力和散热等领域。
耐腐蚀性
部分金属材料具有较好的耐腐蚀性，可以在 各种环境条件下使用。
金属材料的用途
机械制造业
用于制造各种机器 零部件、工具等。
金属材料相关知识
金属质料知识一、金属质料的分类（一）按组成身分纯金属（简单金属）：指由一种金属元素组成的物质。
目前已知纯金属约有八十多种，但产业上采取的甚少。
合金（庞大金属）：指由一种金属元素（为主的）与另外一种（或几种）金属元素（或非金属元素）组成的物质。
它的种类甚多，如产业上常用的生铁和钢就是铁碳合金，黄铜就是钢锌合金。
由于合金的各项性能一般较优于纯金属，因此在产业上合金的应用比纯金属遍及。
（二）按实用1、玄色金属：指和铁的合金，加生铁、铁合金、铸铁和钢2、有色金属：又称非铁金属，指除玄色金属外的金属和合金，如铜、铝、锌、锡、镍、铅、钛、镁以及铜合金、铝合金、镍合金、钛合金、镁合金和轴承合金等。
另外，在产业上还采取铬、锰、钼、钨、钒、钴等，作为改进金属性能用的合金元素，其中钨、钴多用于生产刀具用的硬质合金。
所有上述有色金属，都称为产业用金属，以区别于贵金属（铂、金、银等）与稀有金属（包罗放射性的铀、镭等）。
密度小于4.5g/cm3的有色金属称为重金属,如铜、镍、铅、锌、锡等金属及其合金。
二、金属质料性能为更公道使用金属质料，充实发挥其作用，必须掌握种种金属质料制成的零、构件在正常事情情况下应具备的性能（使用性能）及其在冷热加工历程中质料应具备的性能（工艺性能）。
质料的使用性能包罗物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）化学性能（耐用腐化性、抗氧化性）力学性能也叫机器性能。
质料的工艺性能指质料适应冷、热加工要领的能力。
（一）、机器性能机器性能是指金属质料在外力作用下所体现出来的特性1、强度：质料在外力（载荷）作用下，抵抗变形和断裂的能力。
质料单位面积受载荷称应力。
2、屈服点（бs）：称屈服强度，指质料在拉抻历程中，质料所受应力到达某一临界值时，载荷不再增加变形却继承增加或产生0.2%L。
时应力值，单位用牛顿/毫米2（N/mm2）体现。
3、抗拉强度（бb）也叫强度极限指质料在拉断前蒙受最大应力值。
(完整版)金属材料常识简介
金属材料常识简介一、钢：1. 钢与铁的区别主要在含碳量上，一般含碳量在2.11%以下的铁碳合金称为钢；一般含碳量在2.11%以上的铁碳合金称为铁。
2. 钢的分类：按照化学成分分为碳素钢、中低合金钢、高合金钢。
按冶炼工艺分为平炉钢、转炉钢、电炉钢、感应炉钢、电渣炉钢等。
按脱氧程度分为镇静钢（脱氧完全的钢）、半镇静钢（脱氧较完全的钢）、沸腾钢（脱氧不完全的钢）按用途分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。
结构钢用于制造工程结构和机械零件。
工程结构用钢一般属于低碳钢范围内，在轧制或正火状态下使用，很少进行热处理，适用于焊接。
机械零件用钢大多需要进行热处理。
二、碳素钢1．碳素钢分类按碳的质量分数又可分为低碳钢(＜0.25%）；中碳钢(＝0.25％～0.60％)；高碳钢（＞0.60％)。
按钢的冶金质量和钢中有害杂质元素硫、磷的质量分数分普通质量钢；优质钢；高级优质钢。
普通质量钢又分为只保证化学成分不保证机械性能的和只保证机械性能不保证化学成分的两种。
2 、钢的编号（1）普通碳素结构钢碳素结构钢牌号表示方法由代表屈服点屈字的汉语拼音字母、屈服极限数值、质量等级符号及脱氧方法符号四个部分按顺序组成。
牌号中Q表示“屈”；A、B、C、D表示质量等级，它反映了碳素钢结构中有害杂质（S、P）质量分数的多少，（C、D）级硫、磷质量分数最低、质量好，可作重要焊接结构件。
例如Q235AF，即表示屈服点为235N／mm2、A等级质量的沸腾钢。
D级质量最好，A级最差。
普通碳素结构钢的硫、磷含量较多，但由于冶炼容易，工艺性好，价格便宜，在力学性能上一般能满足普通机械零件及工程结构件的要求，因此用量很大，约占钢材总量的70％。
（2）优质碳素结构钢其牌号用两位数字表示，两位数字表示钢中平均碳质量分数的万倍。
例如45钢，表示平均ωc =0.45%；08钢表示平均ωc =0.08%。
优质碳素结构钢按锰的质量分数不同，分为普通锰钢(ωMn＝0.25%～0.80%)与较高锰的钢(ωMn=0.70%～1.20%)两组。
金属材料知识大全
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金属材料基本常识
金属材料的性能一，物理性能1，密度：物体的质量与其体积的比值计算公式P=m/v (g/cm3)2, 熔点：物体在加热过程中，由固体开始熔化为液体时的温度3．导电性：金属材料传导电流的能力，纯银导电性最好，铜铝次之，纯金更好4．导热性：金属材料传导热量的能力纯金导热性最好，合金稍差，应用炒菜的锅容易焦5 热膨胀性金属材料温度升高后体积增长的性质二力学性能1 强度强度时指金属材料在外力作用下，对变形和破裂的抵抗能力、强度的大小用材料单位横截面积上所产生的抵抗力。
即应力来表示，应力单位为Mpa，其公式6=F/sF---外力（N 1kgf约等于9.8N）s横截面积（mm2）6---应力（mpa）1mp=1N/1mm2=10kg/cm2常用的强度测试方法是拉伸实验2．塑性指金属材料在外力作用下产生显著变形而不断裂的性能------ ------ 凹模1____13 硬度金属材料表面抵抗其他更硬物压入的能力任何零件都应具备足够的硬度才能保证其使用寿命测试硬度的方法有以下几种1）洛式硬度HR方法向上用淬火钢球或120°圆锥形金刚石….2 ）布氏硬度ABS最常用的是将直径为10mm的淬火钢球实验力伟3000kgf（29.4KN）压向材料表面，持续时间30s 测压痕直径3 ）维氏硬度HV4 象积性疲劳金属材料在低于屈服强度的交变力作用下发生破裂的现象称为疲劳5 韧性金属材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力三工艺性能一般指切削加工型铸造性（金属熔化后烧注成合格铸件的难度程度）可锻性（打造兵器）可焊性和热处理Eg：菜刀经过热处理，强度会增加钢与（铸铁）的区别在于含C量不同钢含c量小于2%铸铁含C量大于2%1 普通碳素机构钢N/mm2 Q195 Q235Q为屈服点即：每mm2 最多能承受195的力只规定屈服强度不规定含碳量2 碳素工具钢（一般高碳钢实验室中的工具就是）3 优质碳素结构钢08# 10# 20# 25#45号钢：含碳量0.45%的钢4 合金结构钢38CrMoAl 都不超过1%Al Cr Ti Mo Mn W Ni Si N B5 合金工具钢1白口铸铁BT硬（耐磨）脆断开后雪白雪白的含碳量少主要用于炼钢或制造可锻铸铁的原料2灰口铸铁AT 片状石墨削弱灰铁的强度主要用于制造承受低中高负荷的零件（如手轮工作台活塞床身等）HT200—>HT300 ----HT400 （屈服强度减少片状石墨越少）3球墨铸铁QT 球状石墨削弱作用比片状石墨小，因此强度大，主要用于制造机床零件，轴瓦柴油曲轴拖拉机减速齿轮等QT450-10 （450Mpa ，10为延伸率）稀土镁合金包头片状石墨变球状石墨4可锻铸铁KT自来水管（九十度）差速器主要用于汽车后桥外壳活塞环等。
《常见的金属材料》 知识清单
《常见的金属材料》知识清单金属材料在我们的日常生活和工业生产中都有着广泛的应用。
从建筑结构到交通工具，从电子产品到医疗器械，金属材料无处不在。
下面让我们来了解一下常见的金属材料。
一、钢铁钢铁是铁和碳的合金，是最常见和最重要的金属材料之一。
1、成分和性能钢铁中的碳含量对其性能有着重要影响。
低碳钢具有良好的延展性和可加工性，但强度相对较低。
中碳钢在强度和韧性之间取得了较好的平衡。
高碳钢则硬度高、强度大，但延展性较差。
此外，钢铁中还可能添加其他合金元素，如锰、铬、镍等，以改善其性能。
2、用途建筑领域中，钢铁用于制造钢梁、钢架等结构部件。
在机械制造中，可用来生产齿轮、轴等零件。
汽车制造中，车架、车身等也离不开钢铁。
3、生产工艺钢铁的生产主要通过高炉炼铁和转炉炼钢两个过程。
高炉中将铁矿石还原为铁水，转炉中通过氧化去除杂质并调整成分，最终得到所需的钢。
二、铝铝是一种轻金属，具有密度小、耐腐蚀等优点。
1、特性铝的密度约为钢的三分之一，这使得它在航空航天和交通运输领域具有重要地位。
同时，铝表面容易形成一层致密的氧化膜，使其具有良好的耐腐蚀性。
2、应用航空航天中，用于制造飞机的外壳和结构件。
汽车行业，可减轻车辆重量，提高燃油效率。
在包装领域，常见的易拉罐就是用铝制成的。
3、加工方法铝可以通过铸造、挤压、轧制等工艺进行加工，以获得不同形状和性能的产品。
三、铜铜是一种良好的导电和导热材料。
1、性能特点铜具有出色的导电性和导热性，在电气和电子领域应用广泛。
同时，铜具有一定的强度和延展性。
2、用途电线电缆中大量使用铜来传输电能。
在水暖系统中，铜管常用于输送热水。
在工业设备中，如换热器，也常能看到铜的身影。
3、合金形式常见的铜合金有黄铜（铜锌合金）和青铜（铜锡合金）。
黄铜具有较好的加工性能和耐腐蚀性，常用于制造五金件。
青铜则具有较高的强度和耐磨性，常用于制造轴承等零件。
四、钛钛是一种具有高强度和良好耐腐蚀性的金属。
1、优点钛的强度与钢相当，但密度仅为钢的约 60%。
金属材料行业培训资料大全
研究具有特殊功能的金属材料，如超导材料、形状记忆合金等， 拓展金属材料的应用领域。
环保法规对金属材料行业的影响
01
环保政策收紧
随着全球环保意识的提高，各国政府逐步加强环保法规的执行力度，对
金属材料生产过程中的能耗、排放等方面提出更严格的要求。
02
绿色制造技术
推广绿色制造技术，如清洁生产、循环经济等，降低金属材料生产过程
化学镀技术
在无外加电流的情况下，利用还原剂将金属离子还原成金 属并沉积在基体表面，如化学镀镍、化学镀铜等，具有优 异的耐蚀性和耐磨性。
表面改性技术
表面热处理技术
通过快速加热和冷却的方式改变金属表面的组织结构和性能，如感 应淬火、激光淬火等，提高金属的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
表面合金化技术
在金属表面通过物理或化学方法渗入合金元素，形成具有特定性能 的合金层，如渗碳、渗氮等，提高金属的硬度、耐磨性和耐腐蚀性 。
高性能钢材
随着技术进步，高性能钢 材如高强度钢、耐腐蚀钢 等不断涌现，满足了高端 制造的需求。
环保与节能
现代钢铁工业注重环保与 节能，采用先进的生产技 术和设备，降低能耗和减 少污染排放。
有色金属工业
铝、铜、锌等
有色金属包括铝、铜、锌、镍、钴等 ，具有优良的导电性、导热性、耐腐 蚀性等特点，广泛应用于电力、电子 、航空航天等领域。
03
利用激光激发超声波，通过检测超声波的反射或透射信号来评
估金属材料的性能或缺陷。
04
金属材料表面处理技术
表面预处理技术
1 2 3
机械预处理
通过喷砂、抛丸、磨削等方式去除金属表面的氧 化皮、锈蚀等杂质，提高表面粗糙度，为后续处 理提供良好基础。
金属材料基础知识(2020.3.2)
导电性好的金属，导热性就好；相反，导热性好的，导电性不一定好。？
热膨胀性
金属受热时体积发生胀大的性能。衡量热膨胀性的指标称为 热膨胀系数。
磁性
金属材料在磁场中受到磁化的性能。 根据金属材料在磁场中受到磁化程度的不同，分为铁磁性材 料、顺磁性材料、抗磁性材料三种。 铁磁性材料可用于制造变压器、电动机、测量仪表等。 抗磁性材料可用作要求避免电磁场干扰的零件和结构材料。
金属材料基础知识
二、钢材的分类、 常用钢材的表示方
碳素钢
法
1.钢材的分类
钢 材
合金钢
普通 碳素钢
优质 碳素钢
按合金 含量分
按用 途分
甲类钢 乙类钢 特类钢
按含碳 量分
工业纯铁C≤0.04% 低碳钢C＜0.25% 中碳钢C 0.25—0.6%
高碳钢C＞0.6%
按用 途分
碳素结构钢 易切钢 碳素工具钢
金属材料是现代机械制造业的基 本材料，广泛应用于制造各种生 产设备、工具、武器以及生活用 具，金属材料之所以获得广泛的 应用，是由于它具有许多良好的 性能。
金属材料在使用条件 下所表现出来的性能。
使用性能
金属 材料性能
物理性能 化学性能 机械性能
工艺性能
力学性能
金属材料在加工过程 中适应加工的能力。
金属材料基础知识
αk 值越大，材 料的韧性越好。
在小能量多次 冲击条件下， 其冲击抗力主 要取决于材料 的强度和塑性。
金属材料基础知识
5.疲劳强度
许多机械零件在工作过程中各点的应力随时间作周期性 的变化，这种随时间作周期性变化的应力称为交变应力(也 称循环应力)。在交变应力作用下，虽然零件所承受的应力 低于材料的屈服强度，但经过较长时间的工作而产生裂纹或 突然发生完全断裂的过程称为金属的疲劳。
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XX年最新金属材料知识大全金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。
下面是为大家分享的xx年最新金属材料知识大全，欢迎大家阅读浏览。
【1】概述金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。
包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。
(注：金属氧化物(如氧化铝)不属于金属材料)1.1意义:人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。
继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。
现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。
1.2种类:金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
(1)黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳2%～4%的铸铁，含碳小于2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、不锈钢、精密合金等。
广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
(2)有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。
有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。
(3)特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。
其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等;还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。
1.3性能:一般分为工艺性能和使用性能两类。
所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。
金属材料工艺性能的好坏，决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。
由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不同，如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。
所谓使用性能是指机械零件在使用条件下，金属材料表现出来的性能，它包括力学性能、物理性能、化学性能等。
金属材料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命。
在机械制造业中，一般机械零件都是在常温、常压和非常强烈腐蚀性介质中使用的，且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。
金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为力学性能(过去也称为机械性能)。
金属材料的力学性能是零件的设计和选材时的主要依据。
外加载荷性质不同(例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等)，对金属材料要求的力学性能也将不同。
常用的力学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。
【2】金属材料特质2.1疲劳许多机械零件和工程构件，是承受交变载荷工作的。
在交变载荷的作用下，虽然应力水平低于材料的屈服极限，但经过长时间的应力反复循环作用以后，也会发生突然脆性断裂，这种现象叫做金属材料的疲劳。
金属材料疲劳断裂的特点是：(1)载荷应力是交变的;(2)载荷的作用时间较长;(3)断裂是瞬时发生的;(4)无论是塑性材料还是脆性材料，在疲劳断裂区都是脆性的。
所以，疲劳断裂是工程上最常见、最危险的断裂形式。
金属材料的疲劳现象，按条件不同可分为下列几种：(1)高周疲劳：指在低应力(工作应力低于材料的屈服极限，甚至低于弹性极限)条件下，应力循环周数在100000以上的疲劳。
它是最常见的一种疲劳破坏。
高周疲劳一般简称为疲劳。
(2)低周疲劳：指在高应力(工作应力接近材料的屈服极限)或高应变条件下，应力循环周数在10000~100000以下的疲劳。
由于交变的塑性应变在这种疲劳破坏中起主要作用，因而，也称为塑性疲劳或应变疲劳。
(3)热疲劳：指由于温度变化所产生的热应力的反复作用，所造成的疲劳破坏。
(4)腐蚀疲劳：指机器部件在交变载荷和腐蚀介质(如酸、碱、海水、活性气体等)的共同作用下，所产生的疲劳破坏。
(5)接触疲劳：这是指机器零件的接触表面，在接触应力的反复作用下，出现麻点剥落或表面压碎剥落，从而造成机件失效破坏。
2.2塑性塑性是指金属材料在载荷外力的作用下，产生永久变形(塑性变形)而不被破坏的能力。
金属材料在受到拉伸时，长度和横截面积都要发生变化，因此，金属的塑性可以用长度的伸长(延伸率)和断面的收缩(断面收缩率)两个指标来衡量。
金属材料的延伸率和断面收缩率愈大，表示该材料的塑性愈好，即材料能承受较大的塑性变形而不破坏。
一般把延伸率大于百分之五的金属材料称为塑性材料(如低碳钢等)，而把延伸率小于百分之五的金属材料称为脆性材料(如灰口铸铁等)。
塑性好的材料，它能在较大的宏观范围内产生塑性变形，并在塑性变形的同时使金属材料因塑性变形而强化，从而提高材料的强度，保证了零件的安全使用。
此外，塑性好的材料可以顺利地进行某些成型工艺加工，如冲压、冷弯、冷拔、校直等。
因此，选择金属材料作机械零件时，必须满足一定的塑性指标。
2.3耐久性建筑金属腐蚀的主要形态：(1)均匀腐蚀。
金属表面的腐蚀使断面均匀变薄。
因此，常用年平均的厚度减损值作为腐蚀性能的指标(腐蚀率)。
钢材在大气中一般呈均匀腐蚀。
(2)孔蚀。
金属腐蚀呈点状并形成深坑。
孔蚀的产生与金属的本性及其所处介质有关。
在含有氯盐的介质中易发生孔蚀。
孔蚀常用最大孔深作为评定指标。
管道的腐蚀多考虑孔蚀问题。
(3)电偶腐蚀。
不同金属的接触处，因所具不同电位而产生的腐蚀。
(4)缝隙腐蚀。
金属表面在缝隙或其他隐蔽区域部常发生由于不同部位间介质的组分和浓度的差异所引起的局部腐蚀。
(5)应力腐蚀。
在腐蚀介质和较高拉应力共同作用下，金属表面产生腐蚀并向内扩展成微裂纹，常导致突然破断。
混凝土中的高强度钢筋(钢丝)可能发生这种破坏。
2.4硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高，耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
1.布氏硬度(HB)：以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2(N/mm2)。
2.洛氏硬度(HR)：当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同，可采用不同的压头和总试验压力组成几种不同的洛氏硬度标尺，每一种标尺用一个字母在洛氏硬度符号HR后面加以注明。
常用的洛氏硬度标尺是A,B,C三种(HRA,HRB,HRC)。
其中C标尺应用最为广泛。
HRA：是采用60kg载荷钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
3维氏硬度(HV)：以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)。
硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。
为了能用硬度试验代替某些机械性能试验，生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。
实践证明，金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。
因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。
【3】金属材料的性能金属材料的性能决定着材料的适用范围及应用的合理性。
金属材料的性能主要分为四个方面，即：机械性能、化学性能、物理性能、工艺性能。
3.1机械性能(一)应力的概念,物体内部单位截面积上承受的力称为应力。
由外力作用引起的应力称为工作应力，在无外力作用条件下平衡于物体内部的应力称为内应力(例如组织应力、热应力、加工过程结束后留存下来的残余应力…等等)。
(二)机械性能,金属在一定温度条件下承受外力(载荷)作用时，抵抗变形和断裂的能力称为金属材料的机械性能(也称为力学性能)。
金属材料承受的载荷有多种形式，它可以是静态载荷，也可以是动态载荷，包括单独或同时承受的拉伸应力、压应力、弯曲应力、剪切应力、扭转应力，以及摩擦、振动、冲击等等，因此衡量金属材料机械性能的指标主要有以下几项：3.1.1.强度这是表征材料在外力作用下抵抗变形和破坏的最大能力，可分为抗拉强度极限(σb)、抗弯强度极限(σbb)、抗压强度极限(σbc)等。
由于金属材料在外力作用下从变形到破坏有一定的规律可循，因而通常采用拉伸试验进行测定，即把金属材料制成一定规格的试样，在拉伸试验机上进行拉伸，直至试样断裂，测定的强度指标主要有： (1)强度极限：材料在外力作用下能抵抗断裂的最大应力，一般指拉力作用下的抗拉强度极限，以σb表示，如拉伸试验曲线图中最高点b对应的强度极限，常用单位为兆帕(MPa)，换算关系有：1MPa=1N/m2=(9.8)-1Kgf/mm2或1Kgf/mm2=9.8MPa。
(2)屈服强度极限：金属材料试样承受的外力超过材料的弹性极限时，虽然应力不再增加，但是试样仍发生明显的塑性变形，这种现象称为屈服，即材料承受外力到一定程度时，其变形不再与外力成正比而产生明显的塑性变形。
产生屈服时的应力称为屈服强度极限，用σs表示，相应于拉伸试验曲线图中的S点称为屈服点。
对于塑性高的材料，在拉伸曲线上会出现明显的屈服点，而对于低塑性材料则没有明显的屈服点，从而难以根据屈服点的外力求出屈服极限。
因此，在拉伸试验方法中，通常规定试样上的标距长度产生0.2%塑性变形时的应力作为条件屈服极限，用σ0.2表示。
屈服极限指标可用于要求零件在工作中不产生明显塑性变形的设计依据。
但是对于一些重要零件还考虑要求屈强比(即σs/σb)要小，以提高其安全可靠性，不过此时材料的利用率也较低了。
(3)弹性极限：材料在外力作用下将产生变形，但是去除外力后仍能恢复原状的能力称为弹性。
金属材料能保持弹性变形的最大应力即为弹性极限，相应于拉伸试验曲线图中的e点，以σe表示，单位为兆帕(MPa)：σe=Pe/Fo式中Pe为保持弹性时的最大外力(或者说材料最大弹性变形时的载荷)。
(4)弹性模数：这是材料在弹性极限范围内的应力σ与应变δ(与应力相对应的单位变形量)之比，用E表示，单位兆帕(MPa)：E=σ/δ=tgα式中α为拉伸试验曲线上o-e线与水平轴o-x的夹角。
弹性模数是反映金属材料刚性的指标(金属材料受力时抵抗弹性变形的能力称为刚性)。
3.1.2.塑性,金属材料在外力作用下产生永久变形而不破坏的最大能力称为塑性，通常以拉伸试验时的试样标距长度延伸率δ(%)和试样断面收缩率ψ(%)延伸率δ=[(L1-L0)/L0]x100%，这是拉伸试验时试样拉断后将试样断口对合起来后的标距长度L1与试样原始标距长度L0之差(增长量)与L0之比。