拉伸曲线图的五个阶段： 1. oe——弹性变形阶段 ： 2. es——微量塑性变形阶段 3. ss’——屈服阶段 4. s’b——大量塑性变形阶段 5. bk——颈缩阶段 可见，金属在外载作用下，变形有三个阶段：弹性变形、弹塑性变形和断裂。 注：只有塑性材料的塑性变形有五个阶段。
布氏硬度试验时，钢球的直径Ｄ和载荷FＰ是根据被测试材料的种类、性质和厚度，按国家标准（GB 231—84）的规定选择，试验后用专门的刻度放大镜测出压痕直径d的大小，再查布氏硬度值表即可得到布氏硬度值。布氏硬度用符号HB表示，习惯不写单位。 布氏硬度只适用于硬度较低，尺寸较大的金属材料。广泛应用于退火或调质后的钢件、灰口铸铁和有色金属等较软的材料。 由于布氏硬度是材料局部范围抵抗变形的能力，所以布氏硬度与材料的抗拉强度之间存在一定的换算关系，对一般的碳钢有如下近似关系： 当HBS＜175时，σb≈0.36HBS；当HBS＞175时，σb≈0.35HBS。
2.洛氏硬度 试验原理：洛氏硬度试验和布氏硬度试验同样采用压入法测定硬度。两者的区别是洛氏硬度试验用的压头是一个120o的圆锥形金钢石压头，施加相应载荷后，测定金属材料压痕的深度，以压痕深度来表示硬度值。洛氏硬度用HRC表示，如图14-4 所示。 2. 小能量多次冲击 实际上，汽车上零件在动载荷作用下并非一次或几次冲击而破坏的。多数情况是零件承受的冲击载荷属于小能量的多次冲击载荷。因此，利用小能量多次冲击试验，得到的韧度值更符合实际。试验原理如图14-6所示。 如图14-7所示，是实验测得的疲劳断裂前应力循环次数Ｎ与交变应力σ的关系曲线－－疲劳曲线。从曲线可以看出，应力值越低，则断裂前的循环次数Ｎo越多。当应时，疲劳曲线与横轴平行，应力低于此值时，材料经无数次应力循环而不断裂，此应力值称为疲劳极限，也叫疲劳强度。 提高零件的疲劳强度的措施： 除了改善结构形状，避免内外部应力集中外，还可以通过提高零件表面加工质量或采取各种表面强化的方法来达到，如在零件表面进行喷丸、滚压、抛光及表面热处理等。力降到一定值 二、金属的物理、化学性能及工艺性能 （一）物理性能：金属材料的物理性能主要包括密度、熔点、导热性、热膨胀性、磁性和电阻率等。 不同用途的零件对物理性能的要求也不同。如散热器水箱要选用导热性好的材料；发动机活塞应选用比重轻的铝合金。 常用金属的物理性能见表14-1（查看此表）。 例如Q215—A·F，Q——表示钢材的屈服点（“屈”字汉语拼音的字头）；215——表示钢材的屈服强度σs≤215MPa；A——表示钢材的品质为A等级（A、B、C、D等级是指其硫和磷有害杂质质量分数依次降低）；F——冶炼的脱氧方法，即沸腾钢（“沸”字汉语拼音字头）。 注：TZ即特殊镇静钢“特镇”汉语拼音字头，在牌号表示时“Z”与“TZ”代号可以省略不写。 普通碳素结构钢的力学性能如表14-2所示（点此看表）。
表 14-3 普通碳素结构钢在汽车上的应用 （二）优质碳素结构钢 优质碳素结构钢按其锰的质量分数，又分为：普通锰的质量分数的优质碳素结构钢和较高锰的质量分数的优质碳素结构钢。 1．普通锰的质量分数的优质碳素结构钢牌号、力学性能 当钢中碳的质量分数≤0.25％，锰的质量分数在0.35％～0.65％范围内，以及钢中的碳的质量分数＞0.25％，其锰的质量分数在0.5％～0.8％之间，其牌号表示是：用两位数字代表钢的平均碳的质量分数，以0.01％为单位，即这两位数字等于平均碳的质量分数的“％”前的数字乘以100。而锰的质量分数则不需表示。 例如，15号钢，表示碳的质量分数大约为0.15％的普通优质碳素结构钢。又如，40钢，40表示钢中的平均碳的质量分数为0.40％，其钢号写成40钢。 优质碳素结构钢的牌号和力学性能如表14-4。（点此看表）
表 14-5 含锰量较高的优质碳素结构钢的力学性能 3．优质碳素结构钢的应用 优质碳素结构钢中有害杂质硫、磷含量较少，钢厂既保证钢的化学成分又保证钢的机械性能。这类钢多在热处理后广泛使用，用于制造要求较高的零件。 08F、08、10等钢的碳的质量分数较低、塑性好，广泛应用于冷冲压成型构件，如汽车驾驶室外壳、油箱等。 15、20等几类钢塑性好，有良好的冷冲压性能和焊接性能，用于冷冲压构件和需经过热处理（如渗碳、氮化）而尺寸较小但需承受一定载荷的零件，如变速叉等。 30、35、40、45等钢，经调质处理后具有良好的综合机械性能，广泛应用在曲轴、齿轮、凸轮轴、从动轴等零件的制造。 60、65、65Mn等属于碳素弹簧钢，这几类钢经过热处理后，可用于要求具有较高韧性和强度的弹性零件或耐磨零件。 优质碳素结构钢在汽车上的应用如表14-6。（点此看表）
表14-7　铸钢碳钢的力学性能（旧） 四、钢的热处理 热处理是将钢在固态加热到一定温度，并在此温度保持一定时间，然后以选定的冷却速度冷却，改变钢的内部组织，从而改善钢的性能的一种工艺方法。因此热处理是强化钢材、使其发挥潜在能力的重要工艺措施。汽车、拖拉机工业中70％～80％的零件需经过热处理这道工序。 钢的热处理分为普通热处理和表面热处理两类。普通热处理按加热温度和冷却速度的不同又分为退火、正火、回火和淬火；表面热处理又分为表面淬火和化学热处理。