金属材料的性能
一、金属材料的物理性能和化学性能
1. 金属的物理性能金属的物理性能主要包括密度、熔点、热膨胀、导热性、导电性和磁性等。
(1) 密度密度是指金属单位体积的质量，用ρ表示
ρ=mm—金属质量 (kg) V—金属体积(m3) ρ—金属密度(kg/m3)
在实际应用中，常用金属密度来计算大型零件的质量，某些机械零件选材时必须考虑金属密度。比如航空领域，密度是考虑的一个重要指标。
(2) 熔点金属由固态转变为液态是的温度称之为熔点。纯金属都有固定的熔点。熔点是制定热加工(冶炼、铸造、焊接)工艺规范的重要依据之一。
(3) 热膨胀性金属受热时，体积会增大，冷却时收缩，金属这种性能称之为热膨胀性。热膨胀性能的大小可以用线膨胀系数或体膨胀系数来表示。
α1=lt−l00l0—线膨胀前的长度(cm)lt—线膨胀后的长度(cm)Δt—温度差(K或℃)
α1—线膨胀系数(1/K)或(1/℃)
从式中可以看出，线膨胀系数是指温度每升高一个单位，金属材料长度增量与原来长度的比值。线膨胀系数不是一个固定不变的数值，它是随温度的升高而增大的。
体膨胀系数是线膨胀系数的3倍。在实际工作中，应当考热膨胀的影响，例如铸造冷却时工件体积收缩，精密量具因温度变化二引起的读数误差等。
(4) 导热性金属传到热量的能力称为导热性。金属导热性能较好。这与其内部的自由电子有关。
金属导热能力的大小，常用导热率(导热系数)λ来表示。热导率说明维持单位温度梯度(温度差)时，在单位时间内，流过物体单位横截面的热量，单位是W/(m·K)。金属材料的导热率越大，说明导热性能越好。一般来说，金属越纯，其导热能力越好。
导热性好的金属散热性能就越好，在制造散热器、热交换器等零件时，就要
注意选用导热性能好的材料。
(5) 导电性金属能够传导电流的性能，称为导电性。金属的导电性与其内部存在的自由电子有关。
金属导电性能的好坏，常用电阻率ρ来表示。单位长度，单位截面积的物体在一定温度下所具有的电阻数叫电阻率，单位是Ω·m。电阻率小，导电性能好。电导率是电阻率的倒数，显然电导率大，导电性能好。
导电性和导热性一样，随金属成分的变化而变化，一般纯金属的导电性总比合金好。为此，工业上常用纯铜纯铝来做导电材料。
(6) 磁性金属材料在磁场中被磁化而呈现磁性的性能称之为磁性。
按磁性划分可把金属材料划分为：
铁磁性材料：在外加磁场中，能够强烈被磁化，如铁等。
顺磁性材料：在弱外加磁场磁化作用的金属，如铜，金、银等。
磁性只存在于一定温度范围内，高于一定温度时，磁性就会消失。如铁在770℃以上就没有磁性，这一温度称为居里点。
2. 金属的化学性能 金属的化学性能是指在化学作用下表现出来的性能。包括耐腐蚀性和抗氧化性等。
(1) 耐腐蚀性 金属材料在常温下抵抗周围介质(如大气、燃气、油、水、酸、盐等)腐蚀的能力，称为耐腐蚀性。简称耐蚀性。
(2)抗氧化性 金属在高温下对氧化的抵抗能力，称为抗氧化性，又称抗高温氧化性。工业上用的锅炉、加热设备、汽轮机、喷气发动机、火箭、导弹等，有许多零件在高温下工作，制造这些零件的材料，就需要具有良好的抗氧化性。
二、金属的工艺性能
工艺性能是指金属材料在经济条件下，完成各种加工的难以程度。工艺性能也就是指金属材料是否易于加工成形的性能。包括铸造性、锻压性、焊接性、切削加工性等。工艺性能直接影响到零件的加工工艺和质量。也是选材时必须考虑的因素之一。
1.铸造性 金属熔化成液态后，在铸造成形时具有的一种特性。衡量金属材料铸造性的指标有：流动性、收缩率和偏析倾向。金属材料中，灰铸铁和青铜的铸造性能较好。
2．锻压性 金属材料在锻造过程中承受塑性变形的性能。锻压性直接与材料的塑性及塑性变形抗力有关，也与材料的成分和加工条件有关，例如大部分铜、铝的合金在冷态下就具有很好的锻压性；碳素钢在加热状态下，锻压性也很好；而青铜、铸铝、铸铁等几乎不能锻造。
3．焊接性焊接性指材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。焊接性好的金属能获得没有裂纹、气孔等缺陷的焊缝，并且焊接接头具有一定的力学性能。导热性好、收缩小的金属材料焊接性都比较好。例如低碳钢具有良好的焊接件，高碳钢、不锈钢、铸铁的焊接性较差。
4．切削加工性金属材料的切削加工性是指金属材料在切削加工时的难易程度。切削加工性能好的金属对使用的刀具磨损较小，切削用量大，加工表面也比较光洁。切削性能的好坏是与金属材料的硬度、导热性、金属内部结构、加工硬化等因素有关。尤其与硬度关系较大，若材料硬度在170—230HBS强时最易切削加工。从材料的种类而言，铸铁、铜舍金、铝合金及一般碳钢都具有较好的切削加工性，而高合金钢的切削加工性较差。
三、金属的力学性能
金属的力学性能，是指在外加载荷作用下，或载荷与环境因素(温度、介质和加载速率等)联合作用下所表现的行为，这种行为又称为力学行为，通常表现为金属的变形和断裂。因此金属材料的力学性能可以简单地理解为金属抵抗外加载荷引起变形和断裂的能力。
金属材料的力学性能包括强度、硬度、塑性、韧性、耐磨性等。而表征金属力学行为的力学参量的临界值或规定值称为金属力学性能指标。金属材料的力学性能的优劣就用这些指标的具体数值来衡量。
金属材料的力学性能取决于材料的化学成分、组织结构、冶金质量、参与应力及表面和内部缺陷等因素，但外在因素和载荷性质、应力状态、温度、环境介质等对金属力学性能也有很大的影响。
根据载荷作用性质不同，可以分为静载荷、冲击载荷和交变载荷三种。 静载荷：是指载荷的大小和方向不变或者变动极缓慢的载荷。
冲击载荷：是指突然增加的载荷。
交变载荷：是指载荷的方向和大小随时间而发生周期性变化的动载荷，也叫
循环载荷。
根据载荷的作用方式不同，它可以分为拉伸载荷，压缩载荷，弯曲载荷，剪切载荷和扭转载荷等。
金属材料受到载荷作用时，发生几何尺寸和形状的变化称为变形。它是金属受到载荷作用的必然表现。变形一般可以分为弹性变形，塑性变形两种。所谓弹性变形，是在受载荷发生变形，卸载后又能恢复原状的变形。塑性变形是指不可消失的变形。也叫永久变形。
根据载荷方式的不同，变形也可以分为拉伸变形，压缩变形，弯曲变形，剪切和扭转变形。
金属在手外力作用下，在材料内部会产生抵抗变形的力，这种力称为内力。单位面积上的内力称为应力。金属在受到拉伸载荷或压缩载荷作用时，其截面积上的应力(σ)
Fσ= F—外力(N) S—截面面积(m2) σ—应力(Pa)
1. 强度金属在静载荷作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度。强度的大小用应力来表示。
根据载荷作用方式的不同，强度可分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度和抗扭强度。在一般情况下，很多机件在使用过程中是受静载荷作用，通过拉伸试验可以确定金属的强度指标和塑性指标，故多以抗拉强度作为判断金属强度高低的指标。
抗拉强度是通过拉伸试验来测定的。拉伸试验的方法是以静拉力对标准试样进行轴向拉伸，同时连续测量力和相应的伸长，直至断裂。根据测试的数据，既可以求出有关的力学性能。
(1) 力—伸长曲线拉伸试验中，记录拉伸力对伸长的曲线叫做力—伸长曲线，也称拉伸图，如图1-1
如图所示表示低碳钢的拉伸图，图中纵坐标为力F，单位N。横坐标表示绝对伸长量Δl，单位mm。图中明显表现出一下几个阶段。
图1-1 低碳钢拉伸曲线
Op阶段—弹性形阶段在这个阶段，变形量较小，并且发生的变形量与载荷呈正比例的关系。该阶段是完全弹性变形，卸载后是可以恢复的。Fp称之为材料发生弹性变形的最大拉伸力。
pe阶段—非比例变形的弹性变形阶段在此阶段拉伸了超过了Fp而小于Fe。此阶段是材料发生比例变形的基础上，继续发生弹性变形，在此阶段卸载后，变形也是可以恢复的。Op加pe的Oe段是弹性变形阶段。Fe称为材料恢复原始尺寸和形状的最大拉伸力。
eA阶段—微量塑性变形阶段在此阶段，拉伸力超过了Fe，而小于Fs。此时材料在发生弹性的基础上，开始发生塑性变形，由于这时的载荷比较小，若在这个阶段卸载，材料发生的弹性变形时可以恢复的，而发生的塑性变形部分是不可以恢复的，即材料发生了永久变形。
Ac阶段—屈服阶段在此阶段突出的特点是曲线呈水平状或锯齿状，也就是说，当载荷达到Fc时，载荷虽然没有增加，但材料继续发生变形。我们把这种在载荷没有增加的情况下，材料继续发生变形的现象称为屈服。
值得注意的是，当材料达到屈服是，标志着材料开始发生宏观塑性变形，这时零件的形状和尺寸发生较大变化，已经不能满足使用要求。
cb阶段—强化阶段在屈服之后，欲使材料发生变形，必须不断增加载荷。随着塑性变形的增大，材料的变形抗力也逐渐增大，这种现象称为形变强化（加工硬化）现象。在此阶段中材料发生了宏观塑性变形，使材料的形状和尺寸发生较大的变化。图中Fb为式样拉伸试验时的最大载荷。
bk阶段—颈缩阶段前面几个阶段的变形都是均匀变形，材料变形时均匀发生在试样有效长度范围内。当载荷达到Fb时，材料直径发生明显的局部颈缩。而此时的变形为局部变形，在这个阶段载荷是下降的，但是材料的变形继续增大直至断裂。
颈缩是材料在拉伸试验时变形集中于局部区域的特殊现象，我们在工程中使用的金属材料，多数没有明显的颈缩现象。而对于低塑性材料，不仅没有紧缩现象，而且也不产生屈服，如球墨铸铁。
(2) 强度指标
强度指标与前面的几个变形阶段是相对应的，分别有比例极限，弹性极限，屈服极限，抗拉极限和断裂极限。
1) 比例极限试样在实验过程中，发生比例变形时能承受的最大应力。用σp表示。
σp=Fp 0
σp—比例极限(MPa) Fp—试样发生比例变形的最大载荷(N)
S0试样原始截面积(mm2)
2) 弹性极限试样在实验过程中，发生弹性变形时能承受的最大应力。用σe表示。
σe=Fe0
σe—弹性极限(MPa) Fe—试样发生比例变形的最大载荷(N)
S0—试样原始截面积(mm2)
当材料载荷达到弹性极限是开始发生塑性变形，因此对于服役的构建不允许发生微量塑性变形的，在设计的时候应更加弹性极限来选择材料。
3) 屈服极限在试验过程中，力不增加，试样仍然继续伸长(变形)时的应力称为屈服点，也叫屈服强度，用符号σs表示。
Fsσs= 0
σe—屈服极限(MPa) Fe—试样发生屈服的载荷(N)
S0—试样原始截面积(mm2)
对于没有明显屈服现象的金属材料，我们认为的规定产生一定量的残余伸长
时的应力作为条件屈服点，称为条件屈服强度。用στ表示，如σ0.2表示为规定残余伸长为0.2%是的应力。
在工程设计中，材料的屈服强度或条件屈服强度是机械设计的主要依据，也是评定金属材料优劣的重要指标。
4) 抗拉强度抗拉强度也叫做强度极限，它是材料在被拉断前所能承受的最大应力。用σb表示。
Fbσb=0
σe—抗拉强度(MPa) Fe—试样断裂前最大的载荷(N)
S0—试样原始截面积(mm2)
2. 塑性
塑性是指金属材料发生塑性变形而不被破坏的能力。是用金属材料在断裂时最大相对塑性变形来表示的，塑性指标也是有拉伸试验得到的。如拉伸时的伸长率δ和断面收缩率υ，他们是工程上广泛应用的表征金属塑性好坏的两个重要的性能指标。
1) 伸长率试验拉断后，标距伸长与原始标距的百分比称为伸长率。用符号δ表示。
δ=l1−l0×100% 0
δ—伸长率(%) l0—式样的原始标距长度(mm)
l1—式样拉断后标距长度(mm)
2) 断面收缩率试样拉断后，颈缩处截面积的最大收缩量与原始截面积的百分比为断面收缩率，用符号υ表示。
S0−S1φ=×100% 0
金属材料的性能
一、金属材料的物理性能和化学性能
1. 金属的物理性能金属的物理性能主要包括密度、熔点、热膨胀、导热性、导电性和磁性等。
(1) 密度密度是指金属单位体积的质量，用ρ表示
ρ=mm—金属质量 (kg) V—金属体积(m3) ρ—金属密度(kg/m3)
在实际应用中，常用金属密度来计算大型零件的质量，某些机械零件选材时必须考虑金属密度。比如航空领域，密度是考虑的一个重要指标。
(2) 熔点金属由固态转变为液态是的温度称之为熔点。纯金属都有固定的熔点。熔点是制定热加工(冶炼、铸造、焊接)工艺规范的重要依据之一。
(3) 热膨胀性金属受热时，体积会增大，冷却时收缩，金属这种性能称之为热膨胀性。热膨胀性能的大小可以用线膨胀系数或体膨胀系数来表示。
α1=lt−l00l0—线膨胀前的长度(cm)lt—线膨胀后的长度(cm)Δt—温度差(K或℃)
α1—线膨胀系数(1/K)或(1/℃)
从式中可以看出，线膨胀系数是指温度每升高一个单位，金属材料长度增量与原来长度的比值。线膨胀系数不是一个固定不变的数值，它是随温度的升高而增大的。
体膨胀系数是线膨胀系数的3倍。在实际工作中，应当考热膨胀的影响，例如铸造冷却时工件体积收缩，精密量具因温度变化二引起的读数误差等。
(4) 导热性金属传到热量的能力称为导热性。金属导热性能较好。这与其内部的自由电子有关。
金属导热能力的大小，常用导热率(导热系数)λ来表示。热导率说明维持单位温度梯度(温度差)时，在单位时间内，流过物体单位横截面的热量，单位是W/(m·K)。金属材料的导热率越大，说明导热性能越好。一般来说，金属越纯，其导热能力越好。
导热性好的金属散热性能就越好，在制造散热器、热交换器等零件时，就要
注意选用导热性能好的材料。
(5) 导电性金属能够传导电流的性能，称为导电性。金属的导电性与其内部存在的自由电子有关。
金属导电性能的好坏，常用电阻率ρ来表示。单位长度，单位截面积的物体在一定温度下所具有的电阻数叫电阻率，单位是Ω·m。电阻率小，导电性能好。电导率是电阻率的倒数，显然电导率大，导电性能好。
导电性和导热性一样，随金属成分的变化而变化，一般纯金属的导电性总比合金好。为此，工业上常用纯铜纯铝来做导电材料。
(6) 磁性金属材料在磁场中被磁化而呈现磁性的性能称之为磁性。
按磁性划分可把金属材料划分为：
铁磁性材料：在外加磁场中，能够强烈被磁化，如铁等。
顺磁性材料：在弱外加磁场磁化作用的金属，如铜，金、银等。
磁性只存在于一定温度范围内，高于一定温度时，磁性就会消失。如铁在770℃以上就没有磁性，这一温度称为居里点。
2. 金属的化学性能 金属的化学性能是指在化学作用下表现出来的性能。包括耐腐蚀性和抗氧化性等。
(1) 耐腐蚀性 金属材料在常温下抵抗周围介质(如大气、燃气、油、水、酸、盐等)腐蚀的能力，称为耐腐蚀性。简称耐蚀性。
(2)抗氧化性 金属在高温下对氧化的抵抗能力，称为抗氧化性，又称抗高温氧化性。工业上用的锅炉、加热设备、汽轮机、喷气发动机、火箭、导弹等，有许多零件在高温下工作，制造这些零件的材料，就需要具有良好的抗氧化性。
二、金属的工艺性能
工艺性能是指金属材料在经济条件下，完成各种加工的难以程度。工艺性能也就是指金属材料是否易于加工成形的性能。包括铸造性、锻压性、焊接性、切削加工性等。工艺性能直接影响到零件的加工工艺和质量。也是选材时必须考虑的因素之一。
1.铸造性 金属熔化成液态后，在铸造成形时具有的一种特性。衡量金属材料铸造性的指标有：流动性、收缩率和偏析倾向。金属材料中，灰铸铁和青铜的铸造性能较好。
2．锻压性 金属材料在锻造过程中承受塑性变形的性能。锻压性直接与材料的塑性及塑性变形抗力有关，也与材料的成分和加工条件有关，例如大部分铜、铝的合金在冷态下就具有很好的锻压性；碳素钢在加热状态下，锻压性也很好；而青铜、铸铝、铸铁等几乎不能锻造。
3．焊接性焊接性指材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。焊接性好的金属能获得没有裂纹、气孔等缺陷的焊缝，并且焊接接头具有一定的力学性能。导热性好、收缩小的金属材料焊接性都比较好。例如低碳钢具有良好的焊接件，高碳钢、不锈钢、铸铁的焊接性较差。
4．切削加工性金属材料的切削加工性是指金属材料在切削加工时的难易程度。切削加工性能好的金属对使用的刀具磨损较小，切削用量大，加工表面也比较光洁。切削性能的好坏是与金属材料的硬度、导热性、金属内部结构、加工硬化等因素有关。尤其与硬度关系较大，若材料硬度在170—230HBS强时最易切削加工。从材料的种类而言，铸铁、铜舍金、铝合金及一般碳钢都具有较好的切削加工性，而高合金钢的切削加工性较差。
三、金属的力学性能
金属的力学性能，是指在外加载荷作用下，或载荷与环境因素(温度、介质和加载速率等)联合作用下所表现的行为，这种行为又称为力学行为，通常表现为金属的变形和断裂。因此金属材料的力学性能可以简单地理解为金属抵抗外加载荷引起变形和断裂的能力。
金属材料的力学性能包括强度、硬度、塑性、韧性、耐磨性等。而表征金属力学行为的力学参量的临界值或规定值称为金属力学性能指标。金属材料的力学性能的优劣就用这些指标的具体数值来衡量。
金属材料的力学性能取决于材料的化学成分、组织结构、冶金质量、参与应力及表面和内部缺陷等因素，但外在因素和载荷性质、应力状态、温度、环境介质等对金属力学性能也有很大的影响。
根据载荷作用性质不同，可以分为静载荷、冲击载荷和交变载荷三种。 静载荷：是指载荷的大小和方向不变或者变动极缓慢的载荷。
冲击载荷：是指突然增加的载荷。
交变载荷：是指载荷的方向和大小随时间而发生周期性变化的动载荷，也叫
循环载荷。
根据载荷的作用方式不同，它可以分为拉伸载荷，压缩载荷，弯曲载荷，剪切载荷和扭转载荷等。
金属材料受到载荷作用时，发生几何尺寸和形状的变化称为变形。它是金属受到载荷作用的必然表现。变形一般可以分为弹性变形，塑性变形两种。所谓弹性变形，是在受载荷发生变形，卸载后又能恢复原状的变形。塑性变形是指不可消失的变形。也叫永久变形。
根据载荷方式的不同，变形也可以分为拉伸变形，压缩变形，弯曲变形，剪切和扭转变形。
金属在手外力作用下，在材料内部会产生抵抗变形的力，这种力称为内力。单位面积上的内力称为应力。金属在受到拉伸载荷或压缩载荷作用时，其截面积上的应力(σ)
Fσ= F—外力(N) S—截面面积(m2) σ—应力(Pa)
1. 强度金属在静载荷作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度。强度的大小用应力来表示。
根据载荷作用方式的不同，强度可分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度和抗扭强度。在一般情况下，很多机件在使用过程中是受静载荷作用，通过拉伸试验可以确定金属的强度指标和塑性指标，故多以抗拉强度作为判断金属强度高低的指标。
抗拉强度是通过拉伸试验来测定的。拉伸试验的方法是以静拉力对标准试样进行轴向拉伸，同时连续测量力和相应的伸长，直至断裂。根据测试的数据，既可以求出有关的力学性能。
(1) 力—伸长曲线拉伸试验中，记录拉伸力对伸长的曲线叫做力—伸长曲线，也称拉伸图，如图1-1
如图所示表示低碳钢的拉伸图，图中纵坐标为力F，单位N。横坐标表示绝对伸长量Δl，单位mm。图中明显表现出一下几个阶段。
图1-1 低碳钢拉伸曲线
Op阶段—弹性形阶段在这个阶段，变形量较小，并且发生的变形量与载荷呈正比例的关系。该阶段是完全弹性变形，卸载后是可以恢复的。Fp称之为材料发生弹性变形的最大拉伸力。
pe阶段—非比例变形的弹性变形阶段在此阶段拉伸了超过了Fp而小于Fe。此阶段是材料发生比例变形的基础上，继续发生弹性变形，在此阶段卸载后，变形也是可以恢复的。Op加pe的Oe段是弹性变形阶段。Fe称为材料恢复原始尺寸和形状的最大拉伸力。
eA阶段—微量塑性变形阶段在此阶段，拉伸力超过了Fe，而小于Fs。此时材料在发生弹性的基础上，开始发生塑性变形，由于这时的载荷比较小，若在这个阶段卸载，材料发生的弹性变形时可以恢复的，而发生的塑性变形部分是不可以恢复的，即材料发生了永久变形。
Ac阶段—屈服阶段在此阶段突出的特点是曲线呈水平状或锯齿状，也就是说，当载荷达到Fc时，载荷虽然没有增加，但材料继续发生变形。我们把这种在载荷没有增加的情况下，材料继续发生变形的现象称为屈服。
值得注意的是，当材料达到屈服是，标志着材料开始发生宏观塑性变形，这时零件的形状和尺寸发生较大变化，已经不能满足使用要求。
cb阶段—强化阶段在屈服之后，欲使材料发生变形，必须不断增加载荷。随着塑性变形的增大，材料的变形抗力也逐渐增大，这种现象称为形变强化（加工硬化）现象。在此阶段中材料发生了宏观塑性变形，使材料的形状和尺寸发生较大的变化。图中Fb为式样拉伸试验时的最大载荷。
bk阶段—颈缩阶段前面几个阶段的变形都是均匀变形，材料变形时均匀发生在试样有效长度范围内。当载荷达到Fb时，材料直径发生明显的局部颈缩。而此时的变形为局部变形，在这个阶段载荷是下降的，但是材料的变形继续增大直至断裂。
颈缩是材料在拉伸试验时变形集中于局部区域的特殊现象，我们在工程中使用的金属材料，多数没有明显的颈缩现象。而对于低塑性材料，不仅没有紧缩现象，而且也不产生屈服，如球墨铸铁。
(2) 强度指标
强度指标与前面的几个变形阶段是相对应的，分别有比例极限，弹性极限，屈服极限，抗拉极限和断裂极限。
1) 比例极限试样在实验过程中，发生比例变形时能承受的最大应力。用σp表示。
σp=Fp 0
σp—比例极限(MPa) Fp—试样发生比例变形的最大载荷(N)
S0试样原始截面积(mm2)
2) 弹性极限试样在实验过程中，发生弹性变形时能承受的最大应力。用σe表示。
σe=Fe0
σe—弹性极限(MPa) Fe—试样发生比例变形的最大载荷(N)
S0—试样原始截面积(mm2)
当材料载荷达到弹性极限是开始发生塑性变形，因此对于服役的构建不允许发生微量塑性变形的，在设计的时候应更加弹性极限来选择材料。
3) 屈服极限在试验过程中，力不增加，试样仍然继续伸长(变形)时的应力称为屈服点，也叫屈服强度，用符号σs表示。
Fsσs= 0
σe—屈服极限(MPa) Fe—试样发生屈服的载荷(N)
S0—试样原始截面积(mm2)
对于没有明显屈服现象的金属材料，我们认为的规定产生一定量的残余伸长
时的应力作为条件屈服点，称为条件屈服强度。用στ表示，如σ0.2表示为规定残余伸长为0.2%是的应力。
在工程设计中，材料的屈服强度或条件屈服强度是机械设计的主要依据，也是评定金属材料优劣的重要指标。
4) 抗拉强度抗拉强度也叫做强度极限，它是材料在被拉断前所能承受的最大应力。用σb表示。
Fbσb=0
σe—抗拉强度(MPa) Fe—试样断裂前最大的载荷(N)
S0—试样原始截面积(mm2)
2. 塑性
塑性是指金属材料发生塑性变形而不被破坏的能力。是用金属材料在断裂时最大相对塑性变形来表示的，塑性指标也是有拉伸试验得到的。如拉伸时的伸长率δ和断面收缩率υ，他们是工程上广泛应用的表征金属塑性好坏的两个重要的性能指标。
1) 伸长率试验拉断后，标距伸长与原始标距的百分比称为伸长率。用符号δ表示。
δ=l1−l0×100% 0
δ—伸长率(%) l0—式样的原始标距长度(mm)
l1—式样拉断后标距长度(mm)
2) 断面收缩率试样拉断后，颈缩处截面积的最大收缩量与原始截面积的百分比为断面收缩率，用符号υ表示。
S0−S1φ=×100% 0