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硬度：材料抵抗更硬的物体压入其表面的能力，称为硬度。根据试验方法和适用范围的不同，硬度可分为布氏硬度、洛氏硬度，维氏硬度，肖氏硬度等许多种。硬度不是一个单纯的物理量，而是反映弹性、强度与塑性等综合性能指标。它是金属材料的重要性能指标之一。一般来说，硬度越高耐磨性愈好。
布氏硬度：用一定直径D的淬硬钢球，以规定负荷P压入试验金属表面并保持一定时间，除去负荷后，测量金属表面的压痕直径，以直径算出压痕球面积F，再以负荷P除以压痕球面积F所得之商，为该金属的布氏硬度值。布氏硬度以HR表示，单位为千克力/平方毫米，但是使用中一般不标注单位。
维氏硬度：维氏硬度也是一种压痕试验法，是用一相对两面夹角为136°的金刚石四棱锥形压头，在一定负荷作用下，压入被测金属材料，经规定的保菏时间后卸除负荷，测量其压痕两对角线的平均值，然后查表或代入公式，求得其硬度值，维氏硬度值是试样所承受的负荷除以压痕表面积所得的商，单位为千克力/平方毫米，用符号HV表示，并附以相应的指数（注明试验负荷的值）。维氏硬度法可用于测定很薄的材料和表面层硬度。它具有布氏、洛氏法的主要优点，而克服了它们的基木缺点，但试验不如洛氏法简便。

脆性：材料在受力时没有显著的变形而突然断裂的性质叫作脆性。金属材料的脆性主要取决于其成分和组织结构。热脆性：钢材在高温下所表现出的脆性特征，叫作热脆性。冷脆性：室温下钢的塑性、韧性急剧降低，并使脆性转化温度有所升高，使钢变脆。这种现象称为冷脆性。磷是引起钢产生冷脆现象的一个元素，它在钢中形成脆性很大的化合物磷化三铁。
钢材的热脆性是由硫元素引起的。硫在钢中以硫化铁（FeS）形式存在，它的塑性不好，并且形成熔点低（985℃）的硫化铁——铁（FeS——Fe）的共晶体存在于晶界处。当钢材在1000-1200℃高温下加工时，硫化铁—铁的共晶会先于钢熔化，使晶粒脱开而造成钢材的热脆性。
金属材料工艺性能和试验：金属材料工艺性能是指金属材料在投入生产的过程中，能承受各种加工制造下艺而不产生疵病或废品而应具备的性能。铸造性：铸造性指金属材料是否适于铸造及所铸制件的质量好坏。

优质碳素结构钢
08钢和08F钢：用于轧制薄板、深冲制品、油桶、高级搪瓷制品，也可用于制作管子、垫片及心部强度要求不高的渗碳和氰化零件，电焊条等。
10钢和10F钢：用作4毫米以下冷压深冲制品，如深冲器皿、炮弹弹体，也可制造锅炉管、油桶顶盖及钢带、钢丝、焊接件、机械制造中的零件。
15钢和15F钢：用于制造机械上的渗碳零件、紧固零件、冲锻模件及不需热处理的低负荷零件，如螺栓、螺钉、法兰盘及化工机械用贮器、蒸汽锅炉等。
20钢：用于不经受很大应力而要求韧性的各种机械零件，如拉杆、轴套、螺钉、起重钩等；也可用于制造在60大气压，450℃以下非腐蚀介质中使用的管子、导管等；还可以用于心部强度不大的渗碳及氢化零件、机床机架及飞轮等。
25钢：用作热锻和热冲压得机械零件，金属切削机床上氰化零件，以及重型和中型机械制造中负荷不大的轴、棍等连接器、垫圈、螺栓、螺帽等，还可用作铸钢件。