14.1.2 金属材料的性能
1）金属材料的物理性能
金属材料的物理性能包括密度、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等。
（1）密度 指金属材料单位体积的质量。
（2）熔点 指金属材料从固态向液态转变时的熔化温度。
（3）导电性 指金属材料传导电流的性能，通常用电阻和电导率来表示。
（4）导热性 指金属材料传导热量的性能，通常用热导率来表示。
（5）热膨胀性 指金属材料受热后产生体积增大的性能，通常用热膨胀系数来衡量。
2）金属材料的化学性能
金属材料的化学性能主要包括耐腐蚀性、抗氧化性、化学稳定性等。
（1）耐腐蚀性 指金属材料抵抗各种介质，如大气、水蒸气、其他有害气体及酸、碱、盐等侵蚀的能力。
（2）抗氧化性 指金属材料在高温下抵抗氧化作用的能力。
（3）化学稳定性 指金属材料耐腐蚀性和抗氧化性的总和。金属材料在高温下的化学稳定性又称为热稳定性。
3）金属材料的力学（机械）性能
金属材料的力学性能主要包括强度、硬度、疲劳性、蠕变、弹性、刚性、塑性等。
（1）强度 是金属材料抵抗外力作用的能力，按外力作用形式的不同，可分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗剪强度。
（2）弹性极限 金属在受外力（拉力）到某一极限时，若除去外力，其变形（伸长）即消失而恢复原状。弹性极限是指金属材料抵抗这一限度的外力的能力。
（3）伸长率 是金属材料受外力（拉力）作用断裂时，伸长的长度与原来长度的百分比。
（4）硬度 指材料抵抗硬的物体压入自己表面的能力。按测定方法的不同分为布氏硬度、洛氏硬度、表面洛氏硬度、维氏硬度。
4）金属材料的工艺性能
金属材料的工艺性能即金属所具有的能适应生产加工的能力，如锻造性、铸造性、弯曲性、切削性、焊接性、淬透性等。
（1）铸造性（可铸性） 指金属材料能用铸造的方法获得合格铸件的性能。铸造性主要包括流动性、收缩性和偏析。流动性是液态金属充满铸模的能力；收缩性是铸件凝固时体积收缩的程度；偏析是金属在冷却凝固过程中，因结晶先后差异而造成金属内部化学成分和组织的不均匀性。
（2）可锻性 指金属材料在压力加工时，能改变形状而不产生裂纹的性能。它包括在热态或冷态下能够进行锤锻、轧制、拉伸、挤压等加工。可锻性的好坏主要与金属材料的化学成分有关。
（3）切削加工性 又称为可切削性、机械加工性，指金属材料被刀具切削加工后成为合格工件的难易程度。常见的切削加工工艺有车、铣、刨、磨。切削加工性能好坏常用加工后工件的表面粗糙度、允许的切削速度以及刀具的磨损程度来衡量。它与金属材料的化学成分、力学性能、导热性及加工硬化程度等因素有关，通常用硬度和韧性判断切削加工性的好坏。一般地讲，金属材料的硬度越高，越难切削；硬度虽不高，但韧性大，切削也较困难。
（4）焊接性 又称可焊性，是金属材料对焊接加工的适应性能，主要是指在一定焊接工艺条件下，获得优质焊接头的难易程度。它包括两个方面的内容：一是结合性能，即金属形成焊接缺陷的敏感性；二是使用性能，即金属焊接头对使用要求的适用性。
（5）热处理性能 金属热处理包括退火、正火、淬火、回火、调质等。
①退火：是将金属材料加热到适当温度保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。常见的退火工艺有：再结晶退火、去应力退火、球化退火、完全退火等。退火的目的主要是：降低金属材料的硬度，提高塑性，以利于切削加工或压力加工，减少残余应力，提高组织和成分的均匀化，为后道热处理做好准备。
②正火：将钢材或钢件加热到钢的上临界点温度以上30～50℃，保温适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺。正火的目的主要是提高低碳钢的力学性能，改善切削加工性，细化晶粒，消除组织缺陷，为后道热处理做好准备。
③淬火：指将钢件加热到钢的下临界温度以上某一温度，保持一定时间，然后以适当的冷却速度获得马氏体组织的热处理工艺。淬火的目的是使钢件获得马氏体组织，提高工件的硬度、强度和耐磨性，为后道热处理做好准备。
④调质：是钢件进行淬火和回火的复合热处理工艺。适用于调质处理的钢称为调质钢。它一般是指中碳结构钢和中碳合金结构钢。
⑤化学热处理：将金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表面，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺。常见的化学热处理工艺有：渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗铝、渗硼等。通过化学热处理，可以提高钢件的表面硬度、耐磨性、抗蚀性、抗疲劳性和抗氧化性等。
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