金属材料的性能决定着材料的适用范围及应用的合理性。金属材料的性能主要分为机械性能、化学性能、物理性能、工艺性能等4个方面。
1.机械性能
金属在一定温度条件下承受外力（载荷）作用时，抵抗变形和断裂的能力称为金属材料的机械性能（也称为力学性能）。常见衡量金属材料机械性能的指标主要有强度、屈服极限、塑性、硬度等。
（1）强度。
强度是表征材料在外力作用下抵抗变形和破坏的最大能力。由于金属材料在外力作用下从变形到破坏有一定的规律可循，因而通常采用拉伸试验进行测定，即把金属材料制成一定规格的试样，在拉伸试验机上进行拉伸，直至试样断裂。典型的塑性金属材料的拉伸试验曲线如图2.29所示。
图2.29 金属材料的 拉伸试验曲线
（2）屈服强度极限。
材料承受外力到一定程度时，其变形不再与外力成正比而产生明显的塑性变形。产生屈服时的应力称为屈服强度极限，相应于拉伸试验曲线图中的 S 点称为屈服点。屈服极限指标可用于要求零件在工作中不产生明显塑性变形的设计依据。但是对于一些重要零件还考虑要求屈强比要小，以提高其安全可靠性，不过此时材料的利用率也较低了。
（3）弹性极限。
材料在外力作用下将产生变形，但是去除外力后仍能恢复原状的能力称为弹性。金属材料能保持弹性变形的最大应力即为弹性极限，相应于拉伸试验曲线图中的E点。
（4）弹性模数。
反映金属材料刚性的指标，是材料在弹性极限范围内的应力与应变（与应力相对应的单位变形量）之比。
（5）塑性。(www.xing528.com)
金属材料在外力作用下产生永久变形而不被破坏的最大能力称为塑性，通常以试样延伸率和试样断面收缩率表示。
（6）硬度。
金属材料抵抗其他更硬物体压入表面的能力称为硬度，或者说是材料对局部塑性变形的抵抗能力。硬度与强度有着一定的关系。
（7）韧性。
金属材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力称为韧性。通常采用冲击试验测定，即用一定尺寸和形状的金属试样在规定类型的冲击试验机上承受冲击载荷而折断时，断口上单位横截面积上所消耗的冲击功表征材料的韧性。
工装设计时，工装传动系统应具有一定的强度、刚度，回转工作台应具有一定的硬度等。
2.化学性能
金属与其他物质引起化学反应的特性称为金属的化学性能。在实际应用中主要考虑金属的抗蚀性、抗氧化性以及不同金属之间、金属与非金属之间形成的化合物对机械性能的影响等。
一般情况下，工装设计时对材料的化学性能要求不高。
3.物理性能
金属材料的物理性能主要包括密度、熔点、热膨胀性、磁性、电学性能等。电刷材料选择时应考虑其导电性能。
4.工艺性能
金属对各种加工工艺方法所表现出来的适应性称为工艺性能，主要包括切削加工性、可锻性、可铸性、可焊性等方面，工装设计时应充分结合材料的工艺性能来选择材料。
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