作為機械設計人員，一定要掌握各種常用材料的性能，這樣才能在設計時得心應手的選擇合適的材料。下面將對金屬材料的主要性能進行描述。
金屬材料的力學性能又稱機械性能，是材料在力的作用下所表現出來的性能。力學性能對金屬材料的使用性能和工藝性能有著非常重要的影響。金屬材料的主要力學性能有：強度、塑性、硬度、韌性、疲勞強度等。
一、強度與塑形
金屬材料的強度和塑形是通過拉伸試驗測定出來的。強度是金屬材料在力的作用下，抵抗塑形變形和斷裂的能力。
強度有多種判據，工程上以屈服點和抗拉強度**為常用。屈服點：是指拉伸式樣產生屈服現象時的應力。拉伸強度：指金屬材料在拉斷前所能承受的**大應力。屈服點和抗拉強度在選擇、評定金屬材料及設計機械零件時具有重要意義。由于機器零件或構件工作時，通常不允許發生塑性變形，因此多以屈服點作為強度設計的依據。對于脆性材料，因斷裂前基本不發生塑性變形，故無屈服點可言，在強度計算時，則以抗拉強度為依據。
塑性是指金屬材料產生塑性變形而不被破壞的能力，良好的塑性不僅是金屬進行軋制、鍛造、沖壓、焊接的必要條件，而且在使用時萬一超載，由于產生塑性變形，能夠避免突然斷裂。
二、硬度
金屬材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕的能力，稱為硬度。硬度是衡量金屬軟硬的判斷。硬度直接影響到材料的耐磨性及切削加工性，因為機械制造中的刃具、量具、模具及工件的耐磨表面都應具有足夠的硬度，才能保證其使用性能和壽命。若所加工的金屬坯料的硬度過高時，則給切削加工帶來困難。
三、韌性
金屬材料斷裂前吸收的變形能量稱為韌性。
四、疲勞強度
機械上許多零件、如曲軸、齒輪、連桿、彈簧等是在周期性或非周期性動載荷的作用下工作的。這些承受疲勞載荷的零件發生斷裂時，其應力往往大大低于該材料的強度極限，這種斷裂稱作疲勞斷裂。
產生疲勞斷裂的原因，一般認為是由于材料含有雜質、表面劃痕及其它能引起應力集中的缺陷，導致產生微裂紋。這種微裂紋隨應力循環次數的增加而逐漸擴展，致使零件有效截面逐步縮減，直至不能承受所加載荷而突然斷裂。
為了提高零件的疲勞強度，除應改善其結構形狀。減少應力集中外，還可采取表面強化的方法，如提高零件的表面質量、噴丸處理、表面熱處理等。同時，應控制材料的內部質量，避免氣孔。夾雜等缺陷。
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