第1章 材料的力学性能

在机械工程中，用于制作工程构件、机械零件和工具的固体结构材料称为机械工程材料（简称工程材料）。机械工程中使用的材料分为金属材料和非金属材料两大类。

金属材料是最重要的工程材料，分为黑色金属材料和有色金属材料。黑色金属材料（即钢铁材料）是指铁和以铁为基的合金（如钢和铸铁等），它是机械工程中应用最广泛的金属材料；有色金属材料（即非铁合金）是指除钢铁材料以外的其他金属材料（如铝及铝合金、铜及铜合金等）。

非金属材料是指除金属材料以外的其他材料。机械工程中常用的非金属材料有高分子材料、陶瓷材料和复合材料等。非金属材料具有许多独特性能并发展迅速，在机械工程中的应用日益广泛。

金属材料的性能分为使用性能和工艺性能。使用性能是指为保证零件正常工作和一定的工作寿命，材料应具备的性能，包括力学性能、物理性能和化学性能；工艺性能是指为保证零件加工顺利和加工质量，材料应具备的性能，如铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能和热处理工艺性能等。机械零件和工具在工作时通常都要承受一定的载荷（根据作用性质不同，载荷分为静载荷、冲击载荷与循环载荷），因此，用做机械零件和工具的金属材料应具有良好的力学性能。

金属材料的力学性能是指材料在载荷作用下所显现出来的性能，主要有强度、塑性、冲击韧性和硬度等。