材料的力学性能是指材料在各种载荷(外力)作用下表现出来的抵抗能力，它是机械零件设计和选材的主要依据。
常用的力学性能有：
强度是指材料在外力作用下抵抗变形或断裂的能力。
由于所受载荷的形式不同，金属材料的强度可分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗剪强度等。有些金属材料，如高碳钢、铸铁等，在拉伸试验中没有明显的屈服现象。所以国标中规定，以试样的塑性变形量为试样标距长度的0.2%时的应力作为屈服强度，用 σ0.2 表示。
塑性是指金属材料在载荷作用下，产生塑性变形而不破坏的能力。金属材料的塑性也是通过拉伸试验测得的。常用的塑性指标有伸长率和断面收缩率。
伸长率 ：
长试样和短试样的伸长率分别用δ10和δ5表示，习惯上δ10也常写成δ。
断面收缩率 ：
硬度是衡量材料软硬程度的指标，它表示材料在外力作用下抵抗变形或破裂的能力。
常用的有：布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度试验方法。
布氏硬度：
♦ 用淬火钢球作压头测得的硬度用符号HBS表示，适合于测量布氏硬度值小于450的材料；
♦ 用硬质合金球作压头测得的硬度用符号HBW表示，适合于测量布氏硬度值450～650的材料。
布氏硬度压痕大，试验结果比较准确。但较大压痕有损试样表面，不宜用于成品件与薄件的硬度测试，而且布氏硬度整个试验过程较麻烦。
洛氏硬度：
常用的洛氏硬度是HRA、HRB和HRC三种。
维氏硬度
维氏硬度也是根据压痕单位表面积上的载荷大小来计算硬度值。所不同的是采用相对面夹角为136°的正四棱锥体金刚石作压头。
维氏硬度适用范围宽(5～1000HV)，可以测从极软到极硬材料的硬度，尤其适用于极薄工件及表面薄硬层的硬度测量(如化学热处理的渗碳层、渗氮层等)，其结果精确可靠。缺点是测量较麻烦，工作效率不如洛氏硬度高。
金属材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力称为冲击韧度。
物理意义
试样在冲断时单位横截面积上所消耗的冲击功AK 为：A k = m g H – m g h (J)
冲击韧性值a k 就是试样缺口处单位截面积上所消耗的冲击功：
aK值越大，表示材料的冲击韧性越好。
应用：
♦ 评价材料冶金质量和锻造及热处理的缺陷（因其对材料中的缺陷比较敏感），与屈服强度结合用于一般零件抗断裂设计。
♦ 低温冲击试验，测量材料的韧脆转变温度TK。T 〉TK为韧性断裂，不希望材料在TK温度以下工作。
aK值一般不直接用于计算，只作参考。因为不同材料的aK值可以是相同的。
材料抵抗内部裂纹失稳扩展的能力称为断裂韧性。
应力场强度因子：
（MN/m3/2）
式中：
Y 是系数
σ 为名义外加应力
α 为裂纹的半长
随σ或α的增加，KI增加，当KI增大到某一定值时，裂纹便失稳扩展，材料发生断裂。这个KI的临界值就是裂纹扩展的阻力，称为断裂韧度。
定义：工程上，指构件或零件在受力时抵抗弹性变形的能力。
计算：等于材料弹性模量E与零构件截面积A的乘积。
☆ 零构件发生过弹性变形的原因是刚度不足
☆ 金属和合金的弹性模量不能通过合金化和热处理、冷变形等方法改变
☆ 提高零构件刚度方法是增加横截面积或改变截面形状
零件在交变应力作用下长时间工作，也会发生断裂，这种现象称为疲劳断裂。
表示材料经无数次交变载荷作用而不致引起断裂的最大应力值。
钢材的循环次数一般取：N = 107
有色金属的循环次数一般取： N = 108
钢材的疲劳强度与抗拉强度之间的关系： σ-1 = (0.45～0.55)σ b
