所謂機械性能，是指零件在載荷 作用下所反映出來的抵抗變形或斷裂的性能。機械性能指標是零件在設計計算、選材、工藝評定以及材料檢驗時的主要依據。由于外加載荷性質的不同（例如拉伸、壓縮、扭轉、沖擊及循環載荷等），所以對金屬材料的機械性能指標要求也將不同。常用的機械性能指標包括：強度、硬度、塑性、沖擊韌性及疲勞強度等。

一、強度

金屬材料在外力作用下抵抗破壞（過量的塑性變形或斷裂）的性能叫做強度。由于外力的作用方式有拉伸、壓縮、彎曲、剪切等，所以強度也分為：抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度、屈服強度。一般以測定材料的抗拉強度（σb）為主。

二、硬度

硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指標。目前常用的測定硬度的方法為壓入法。它是用特定的幾何形狀壓頭在一定載荷作用下，壓入被測試樣材料表面，根據被壓入的程度來測定其硬度值。所以硬度值的物理意義是金屬材料表面抵抗局部壓入塑性變形的能力。 常用的硬度的指標有：布氏硬度（HBS或HBW）及洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）。

1.布氏硬度

布氏硬度測定原理是用一定大小的載荷將一定直徑的淬火鋼球或硬質合金球壓入被測金屬表面，保持一定時間后卸載，根據載荷P和壓痕的表面積F凹求出應力值作為布氏硬度值。布氏硬度試驗法用于測定硬度不高的金屬材料，如鑄鐵、有色金屬、一般經退火、正火后的鋼材等。

2.洛氏硬度

洛氏硬度測定原理是以測量壓痕深度為硬度的計量指標，由于采用了不同的壓頭及載荷，可用來測量從極軟到極硬的金屬材料的硬度。洛氏硬度的三種標度（HRA、HRB、HRC）中，常用的是HRC洛氏硬度，它采用金剛石圓錐體做壓頭，可用來測量硬度很高的材料，如淬火鋼、調質鋼等。

三、塑性

塑性是指金屬材料在外力作用下產生塑性變形而不破壞的能力。金屬材料在斷裂前的塑性變形越大，表示材料的塑性越好；反之，則表示材料的塑性越差。常用的塑性指標是通過拉力試驗測得的伸長率和斷面收縮率。

1.伸長率

伸長率是試樣拉斷后標距長度的增加量與原標距長度的百分比，用符號δ表示。可按下式計算：

δ＝（l1－l0/ l0 ）×100%

式中：l0—試樣的原始標距，mm；

l1—試樣拉斷后的標距長度，mm。

2.斷面收縮率

斷面收縮率是試樣拉斷處橫斷面積的減小量與原橫斷面積的百分比，用ψ表示。可按

下式計算：

ψ＝（A0－A1/ A0）×100%

式中：A1—試樣斷口處的橫截面積，mm2，

A0—試樣原橫斷面積，mm2 。


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