吸收的冲击功叫冲击值。其符号以ak表示，单位为焦/平方厘米（或J/cm2），计算公式为：ak=AK/F??
式中 ak-冲击值（J/cm2） AK-冲击功（J） F-试样断面积（cm2）
图2-4为摆锤式冲击试验机，它的工作原理是：将摆锤（1）提升到位置Ⅱ处，将特制的标准试样（5）放在位置Ⅲ处，松开摆锤，利用摆刃击断试样，指针（2）移向标尺（4）的某一个位置，指出的读数便是冲击功值，冲击功值被试样缺口的横截面积除，所得的商值便是被测金属的冲击韧性值。
5、
疲劳
金属材料长时间承受变交载荷（往返幅度相同）下所表现出来的抵抗能力叫耐疲劳性。经过若干次交变载荷作用下，金属发生破坏性断裂时称为金属的疲劳破坏，这种现象就叫做金属的疲劳。在规定的返复次数而不断裂的最大应力称为
疲劳极限。
三、工艺性能
金属的工艺性能主要包括铸造性、可锻造性、焊接性、淬透性和切削加工性等。
1、
铸造性
金属在熔化、烧铸过程中，液态金属能否充满铸模；冷凝时金属体积收缩量的大小和铸件内部化学成分分布的是否均匀等的性能叫能铸造性。
2、
可锻造性
金属材料在承受外力锻打加工时而不断裂的抵抗能力叫可锻造性。钢铁为塑性材料，故其可锻造性良好。而铸铁为脆性材料，击打易裂，故其不可锻造。
3、
焊接性
金属工件焊接时，在工艺上的难易程度，或者说，焊后容易与否出现裂纹等缺陷的性能叫金属的焊接性。如低碳钢具有良好的焊接性，而高碳钢、铸铁、有色金属等的焊接性就差。
4、
淬透性
金属制品接受淬火工艺的难易程度叫淬硬性。如高碳钢易于接受淬火工艺，故有良好的淬硬性；而低碳钢则淬硬性较差，不易淬火。易于淬火的金属在接受淬火工艺后，其淬火层的深浅叫淬透性。不同金属，不同规范，不同的淬火工艺，其淬火层的浓度也不同。
5、
切削加工性
金属接受机械切削加工的能力叫做金属的切削加工性。如低碳钢易于切削，故切削加工性能良好；而高碳钢硬、不锈钢粘，都属于不易切削加工的金属材料。 四、化学性能
金属材料对各种腐蚀物质（如大气、水蒸汽、有害气体、酸、碱、盐类等）所表现出来的抵抗能力叫化学性能。如铁的化学性能不稳定，与氧气的结合力较强，故耐腐蚀性就差。而不锈钢的化学性能较稳定，故耐腐蚀性就高。
第二节 碳素钢
一、 什么叫碳素钢？
纯铁与碳所组成的新物质叫碳素钢。
纯铁虽然有其一定的良好性能，但与钢的机械性能相比较，就显得低很多。例如纯铁的σb=250MPa;布氏硬度为HB80。当纯铁中加入0.17-0.22%的碳而形成的20低碳钢时，这种钢的σb值可达410MPa，布氏硬度提高到HB156。显然，钢的硬度和强度均高于纯铁。同时，钢的价格比纯铁要低，故在工业生产中应用的极为广泛。
二、 钢的化学成分及其影响
以铁为基体的碳素钢内除含有一定量的碳成分外，还含有硅、锰、硫、磷等多种成分，这些成分无论是有意加入的，或是残留于钢中的，对钢材的性能都有一定的影响。 1、
碳（C）的影响
钢的强度和硬度是随着钢的含量增强而提高，如含碳量为0.42-0.50的45号钢，其σb值为610MPa；布氏硬度值为HB241.假若含碳量超过0.9%，钢材的性能就会变脆，冲击韧性也随之降低，易于断裂。故钢的含碳量一般控制在0.9%以下。 2、
锰（Mn）的影响
钢在冶炼时，为了脱除钢水中的氧气和其它有害物质而有意加入的一种化学成分。锰在钢中也能起到提高钢的强度和硬度的作用。但锰含量如果超过1.6%时，便成为合金系列的钢种。故在碳素钢中，其含锰量一般均小于或等于0.8%。 3、
硅（Si）的影响
硅是一种良好的脱氧剂，它是在钢的冶炼过程中有意加入的一种化学成分。硅在钢中也能提高钢的强度和硬度。但硅的含量不宜过多，否则对钢的某些性能变差。因此，硅在碳素钢中不应超过0.5%。 4、
硫（S）的影响
硫在钢中是一种有害杂质，它是在钢的冶炼过程随着矿石带入钢液中，冷凝后未能脱除而残留在钢中。如进行热加工时，极易使钢在热状态下引起裂纹缺陷，这种现象称之为由硫引起的热脆性。故钢中硫的含量一般均限制在0.05%以下。 5、
磷（P）的影响
磷在钢中也是一种有害杂质。冶炼时带入钢中而未能除掉的一种成分。磷在室温或低温下易使钢产生裂纹，这种现象称为由磷引起的冷脆性。一般钢中的含
磷量不就超过0.05%。 三、 碳素钢的分类 1、 （1） （2） （3） 2、 （1）
按钢的含碳量为：
低碳钢：含碳量＜0.25%； 中碳钢：含碳量0.25-0.6%的钢； 高碳钢：含碳量＞0.6%的钢。 按用途分
碳素结构钢
碳素结构钢又分为普通结构和优质结构钢两种。 a) 普通结构钢分为：
甲类钢（或A类钢）：只保证机械性能。如A3、A5等； 乙类钢（或B类钢）：只保证化学成分。如B3、B5等。
丙类钢（或C类特类钢）：既保证机械性能，又保证化学成分，如C3、C5等。 b) 优质结构钢：保证机械性能，又保证化学成分，而且钢中的含硫、磷量也较低。如08号钢、10号钢、20号钢等。 （2）
碳素工具钢
用以制作各种手用工具、器具的钢。 （3）专用碳素钢
如制造锅炉汽包、电焊条等用钢。 四、 碳素钢的编号方法
1、普通结构钢目前的均按国际标准化组织ISO0630《结构钢》标准确定钢的牌号，其表示方法主要由代表屈服强度的字母、屈服强度值、质量等级符号和脱氧方法符号四部分组成。
第一部分为一般结构钢和工程用钢系列的总符号 ，即以钢材的屈服点的“屈”字汉语拼音首位字母“Q”表示。
第二部分为钢材的屈服强度值（σs），如σs=195、215、235、255、275（MPa）等。
第三部分为钢材质量等级，一般分为A、B、C、D四相等级，主要以钢中含硫、磷量区分。
第四部分为钢材脱氧方法来分，如沸腾钢（F）镇静钢（Z）、特镇静钢（TZ）和半镇静钢（b）等。一般“Z”与“TZ”在钢号中可省略。 其形式是：
2、优质结构钢均以负中所含的碳量进行编号，即按钢中含碳量的平均值的万分之几来表示钢号。如：含碳量为0.07-0.14%的钢，其平均含碳量为0.1%，经折算后为10，故该钢号即为10号钢。
3、 碳素工具钢一般在钢号的前面加一“T”字予以表示，如T7、T9等。 4、 专用碳素钢通常在钢号的前面或后面加一汉语拼音字母。如20g表示20号锅炉钢；H08表示碳平均含量为0.08%的焊条用钢。有时在钢号的尾部加一“A”字，则表示高级优质的意思。
第三节 普通低合金钢
一、 什么叫普通低合金钢？
普通低合金钢简称为普低钢，它是低碳钢的基础上加了少量的锰、硅、钒（V）、钛（Ti）、铜等合金成分而组成的一种新型钢种。由于加入的合金成分总量不超过3%，故称之为普低钢。
前面已经提到，两种或两种以上的金属，或者金属与非金属组成的新物质叫做合金。虽然钢是由纯铁与碳组成的合金，但不能称之为合金钢，只能称之为碳素钢。如果为了提高或改善钢的性能有意加入较多量的其它化学成分时，就形成了合金钢。由于普低钢含有的合金成分量少，故以此名与合金钢加以区别。 二、 普低钢的分类
根据普低钢中加入的合金成分及其含量，一般分为强度钢、耐热钢、低温钢和耐蚀钢四类。其中以强度钢应用较为广泛，故作为重点介绍。
普低钢（系指强度钢系列）所含的化学成分主要以锰为主，其含量一般均超过0.7%，故称之为锰钢。
按规定：钢中锰含量＜1.6%的锰钢，其锰字的右下角不加数字。如果含锰量