从事金属加工和机械设计的人须知！什么是材料的“性质”？

在机械设计、设备设计和生产技术的现场，经常会听到材料“性质”这个术语。

可是，材料性质到底指的是什么呢？在此，我们将以简单易懂的方式从基础讲解材料性质到底是什么。

 金属材料具有各种“性质”

人类具有体力和知识量、大脑反应速度和谨慎度以及活泼、稳重等各种性质。并且一个人的个性是由表现得强势的性质和表现得弱势的性质组合决定的。另外，个性不同容易发挥才能的状况也会不同，例如有的人适合经营管理，有的人适合辅助角色，有的人则适合研究和产品开发等。

金属材料也是同样。材料有硬度、韧性、延展性、比重等各种性质，通过各自的强弱组合，会产生出柔韧性、耐久性等多样化的个性。而适合的用途也会因其个性而改变。

 表示材料“性质”的术语

描述材料性质的术语有哪些？它们具有怎样的含义？下面将介绍几个典型的例子。

强度（拉伸强度）：是通常认为的“坚固度”。表示在拉伸相同粗细的材料时能够在多大程度上耐受住不产生柔软弯曲这样的变形。不仅是拉伸，材料还会受到例如扭力、弯曲力和如同用剪刀剪切般的剪切力等各种力。但是，狭义上讲，多数都是拉伸力在发挥作用，因此会将拉伸强度视为“强度”和“坚固度”。

硬度：表示像将手按在物品上那样对极小范围施力则会在多大程度上容易受伤。强度是承受变形并忍受的能力，而硬度是克服变形的能力。硬度是极大影响耐磨性（磨损）的性质。有时能够对原来的材料追加淬火等加工来提高硬度。硬度增大，则切削加工等机械加工会变得困难。

韧性：也称为柔韧性。是不会像陶瓷那样脆裂的性质。强度是指开始柔软变形前的强度，而韧性还要结合在柔软变形后至撕裂为止所能承受的程度进行评测。韧性是对抗破坏性冲击力的能力。

延展性：是在敲打时可延展的性质。是金属特有的性质，即使因强力而变形，在变形的状态下也具有一定强度的性质就叫做延展性。在折弯板材加工等塑性加工时，延展性比材料的强度更为重要。

比重：其定义是水与材料的密度之比，总而言之可以将其视为重量。比重越大的材料越重，比重越小的材料越轻。在机械设计、设备设计和生产技术的现场，材料的重量用比重而不是密度表示。

 材料性质的大致关系

以人类为例，开朗的人通常不会很安静，谨慎的人通常不会很粗暴。金属材料也同样，各自的性质存在着若干大致的关联性。

强度大则比重也大。

选择坚固的材料，往往重量也会较重。而坚固且轻巧的材料并不多见。

强度大则延展性差。

由于强度是对抗拉伸的强度，因此，强度大，则难拉伸，且延展性下降。设计钣金加工的板材时，不是仅依赖于材料的强度，还要增加肋筋等在结构上进行强化。

硬度增加则韧性降低。

当硬度增大时，韧性会降低，而容易出现缺损和裂纹。陶器被用力按压也不会凹陷，但是当施加一定力时，则会碎裂。这个例子简单易懂地解释了硬度与韧性之间关系。

硬度增大，强度也会增大。

不难想象硬度与强度密切相关。类似于强韧的肌肉，从外面触摸时也很紧致，而不松软。

强度和硬度增大时，加工变得困难。

想象一下香蕉和冻肉哪个更容易切割就很好理解了。坚固的物品和坚硬的物品都难以进行切削加工和塑性加工等加工。

综上所述，金属材料如果一种性质改变，则其他性质也会趋于改变。在设计等中选择材料时，请兼顾性质的平衡来作决定。