一、金属材料的物理性能
金属材料的物理性能，是指金属材料在受温度、电流、磁力等作用下发生的不改变材料本质的有关性能，主要包括密度、熔点、导电性、导热性、热膨胀性和磁性等。
(一)密度
金属材料单位体积所含物质质量多少称为密度。其代表符号为ρ，ρ=m/ v，式中: m表示质量(g)； v表示体积(cm3)；ρ表示密度(g/cm3)，单位是克/厘米3。不同金属材料的密度不同，例如钢的密度为7.85克/厘米3，铝的密度为2.7克/厘米3。金属材料的密度，直接关系到零件的质量和结构的紧凑程度，是设计、选材的依据之一，在钢材供应和销售中经常用钢的密度来计算钢材的质量，即质量=密度×体积。
(二)熔点
金属材料由固态转变为液态时的温度称为熔点，不同的金属有不同的熔点，例如铜的熔点为1 400～1 500℃，锡的熔点为232℃。
金属材料的熔点是铸造、焊接、电镀、配制合金时必须考虑的重要因素，与金属的应用有很大关系，例如:利用低熔点的合金可炼制保险丝(铝锡的合金)，浇铸铅字(铝与锑的合金)。利用熔点高的合金炼制灯丝、加热元件(钨钼的合金)等，而制造机械零件、结构件等用熔点高的合金。
(三)导热性
金属能够传热的能力，称为导热性。衡量导热能力大小的主要指标是热导率(传热系数)。金属材料的导热性愈强，散热也愈快，纯金属的导热性比合金好。可利用热导率大的金属材料制造散热器、热交换器等，例如铜、铝及其合金。金属材料的导热性愈差，在加热和冷却过程中表面和内部的温差愈大，产生的内应力愈大，导致变形和开裂的倾向性愈大。
(四)热膨胀性
金属材料受热时体积增大(即几何尺寸增长)的性质，称为热膨胀性，通常用线膨胀系数来衡量热膨胀性的大小。线膨胀系数是指物体温度每升高1℃，该物体所增加的长度与原有长度的比值。线膨胀系数以β表示，计算公式如下:
β=1/L×ΔL/Δt
式中: L——长度(mm)；
ΔL——伸长量(mm)；
Δt——温度(℃)；
β——线膨胀系数，单位mm/(℃×mm)
钢的线膨胀系数一般在(10～20)×10－6mm/(℃×mm)范围内。
在设计精密仪器、精密机床的零件及测量工具时，应选用热膨胀系数小的金属材料，才能保持较高的精度，如内燃机活塞与缸套之间间隙很小，既要保证活塞在缸套内往复运动，又应保证气密性，为此活塞与缸套材料的热膨胀性要相近，以免两者漏气。
(五)导电性
金属传导电流的能力，称为导电性，纯金属导电性一般比合金好。银的导电性最好，其次为铜和铝。材料的导电性愈好，则电流通过时电能损失愈小，因此，用铝与银制作电线等导电材料。而铬镍合金、铁铬合金导电性差，电阻大，则用作电阻丝等。金属材料的导电性有随温度的变化而改变的特征，是选择材料时必须要考虑的因素。
(六)磁性
金属被磁场吸引或被磁化的性能称为磁性。根据磁性的强弱可分为:铁磁性金属，即在外磁场中能强烈的磁化，如铁、镍、钴及其合金；逆磁性金属，即能抵抗或削弱外磁场的作用，如铜、铝、锌、锡等；顺磁性金属，即在外磁场中只能微弱地被磁化，如锆、铬、钨等。但当铁磁金属加热到某一温度时会丧失磁性，这个温度叫居里温度。
磁性电器工业中设计选择材料的依据是:电机变压器的铁芯要求导磁性好，要用电工纯铁、硅钢铁等磁性材料制造。要避免磁干扰的罗盘盒、念青壳等零件，都要用钢铝等磁性金属材料制造。
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