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　　为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。铜是人类早发现的古老金属之一，早在三千多年前人类就开始使用铜。

　　铜为基体的合金均称为铜合金。铜合金的品种很多（如各种黄铜、青铜及白铜），用途很广。但是，由于铜的储藏量有限，使用方面受到一定的限制。在某些工业部门过去用铜合金制造的零件，现已改用其他材料（如铝合金、塑料或其他）制造。

　　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，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:αk=/F单位J/cm2或Kg·m/cm2，1Kg·m/cm2=9.8J/cm2αk称作金属材料的冲击韧性，为冲击功，F为断口的原始截面积。5.疲劳强度限金属材料在长期的反复应力作用或交变应力作用下（应力一般均小于屈服限强度σs），未经显著变形就发生断裂的现象称为疲劳破坏或疲劳断裂，这是由于多种原因使得零件表面的部造成大于σs甚至大于σb的应力（应力集中），使该部发生塑性变形或微裂纹，随着反复交变应力作用次数的增加，使裂纹逐渐扩展加深（裂纹尖端处应力集中）导致该部处承受应力的实际截面积减小，直至部应力大于σb而产生断裂。在实际应用中，一般把试样在重复或交变应力（拉应力、压应力、弯曲或扭转应力等）作用下，在规定的周期数内（一般对钢取106~107次，对有金属取108次）不发生断裂所能承受的大应力作为疲劳强度限，用σ-1表示，单位MPa。除了上述五种常用的力学性能外，对一些要求严格的材料，例如航空航天以及核工业、电厂等使用的金属材料，还会要求下述一些力学性能:蠕变限:在一定温度和恒定拉伸载荷下，材料间缓慢产生塑性变形的现象称为蠕变。通常采用高温拉伸蠕变试验，即在恒定温度和恒定拉伸载荷下，试样在规定时间内的蠕变伸长率（总伸长或残余伸长）或者在蠕变伸长速度相对恒定的阶段，蠕变速度不超过某规定值时的大应力，作为蠕变限，以表示，单位MPa，式中τ为试验持续时间，t为温度，δ为伸长率，σ为应力；或者以表示，V为蠕变速度。高温拉伸持久强度限:试样在恒定温度和恒定拉伸载荷作用下，达到规定的持续时间而不断裂的大应力，以表示，单位MPa，式中τ为持续时间，t为温度，σ为应力。金属缺口敏感性系数:以Kτ表示在持续时间相同（高温拉伸持久试验）时,有缺口的试样与无缺口的光滑试样的应力之比:式中τ为试验持续时间，为缺口试样的应力，为光滑试样的应力。或者用:表示，即在相同的应力σ作用下，缺口试样持续时间与光滑试样持续时间之比。抗热性:在高温下材料对机械载荷的抗力。

　　高周疲劳:指在低应力（工作应力低于材料的屈服限，甚至低于弹性限）条件下，应力循环周数在100000以上的疲劳。它是常见的一种疲劳破坏。高周疲劳一般简称为疲劳。低周疲劳:指在高应力（工作应力接近材料的屈服限）或高应变条件下，应力循环周数在10000~100000以下的疲劳。由于交变的塑性应变在这种疲劳破坏中起主要作用，因而，也称为塑性疲劳或应变疲劳。热疲劳:指由于温度变化所产生的热应力的反复作用，所造成的疲劳破坏。