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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。
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。
所谓使用性能是指机械零件在使用条件下，金属材料表现出来的性能，它包括力学性能、物理性能、化学性能等。金属材料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命。在机械制造业中，一般机械零件都是在常温、常压和强烈腐蚀性介质中使用的，且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为力学性能（过去也称为机械性能）。金属材料的力学性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同（例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等），对金属材料要求的力学性能也将不同。常用的力学性能包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳限等。
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。