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人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。金属材料通常分为黑金属、有金属和特种金属材料。黑金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳2%～4%的铸铁，含碳小于 2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、不锈钢、精密合金等。广义的黑金属还包括铬、锰及其合金。
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。
金属材料的性能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四个方面，即:机械性能、化学性能、物理性能、工艺性能。应力的概念,物体内部单位截面积上承受的力称为应力。由外力作用引起的应力称为工作应力，在无外力作用条件下平衡于物体内部的应力称为内应力（例如组织应力、热应力、加工过程结束后留存下来的残余应力…等等）。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）。金属材料承受的载荷有多种形式，它可以是静态载荷，也可以是动态载荷，包括单独或同时承受的拉伸应力、压应力、弯曲应力、剪切应力、扭转应力，以及摩擦、振动、冲击等等，因此衡量金属材料机械性能的主要有以下几项:
钢轨——分铁路钢轨（也叫重轨）、轻轨、起重机钢轨和其他钢轨。重轨用于铁路运输，轻轨用于矿山运输和工业结构。钢轨的规格按每米长度的千克重量标志。槽钢——槽形断面的钢材。槽钢用于建筑结构的车辆制造，分热轧槽钢和弯曲槽钢。热轧槽钢又分普通型和轻型两种。目前生产的槽钢规格从5号到40号，即相应的高度为5~40cm。在相同的高度下，轻型槽钢比普通槽钢的腿窄、腰薄、重量轻。变曲型钢——同热轧型钢的变形特点不同，弯曲型钢是让带钢从一组辊子之间通过，弯曲成各种复杂断面形状的钢材。弯曲型钢大多数用冷弯成形法生产，也有热弯的；因此叫冷弯型钢或热弯型钢。