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有金属是指除铁、铬、锰以外的金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等功能合金以及金属基复合材料等。一般分为工艺性能和使用性能两类。所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。金属材料工艺性能的好坏，决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不同，如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。
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。
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。
金属从液体状态转变为固体（晶体）状态的过程叫做金属的结晶。冷却曲线和过冷现象物质冷却过程中温度和时间的关系曲线叫冷却曲线。金属结晶的冷却曲线可用热分析法测定，其测定过程如下:先将金属熔化并使温度尽可能均匀，然后以一定的速度冷却，记录下温度间变化的数据，并将其绘制在温度-时间坐标中，便可获得如图1所示的冷却曲线。由于结晶时放出的结晶潜热补偿了金属向外界散失的热量，冷却曲线上出现了一段水平线，这段水平线所对应是温度就是金属的实际结晶温度。实验表明，金属的实际结晶温度T1总是低于理论结晶温度（平衡结晶温度）T0，这种现象叫做过冷。过冷是结晶的必要条件，T1和T0之间的差值△T叫做过冷度，即△T=T0-T1。