力學(xué)性能是鋼材最重要的使用性能，包括抗拉性能、塑性、韌性及硬度等。

(1)抗拉性能。表示鋼材抗拉性能的指標有屈服強度、抗拉強度、屈強比、伸長(cháng)率、斷面收縮率。

屈服是指鋼材試樣在拉伸過(guò)程中，負荷不再增加，而試樣仍繼續發(fā)生變形的現象。發(fā)生屈服現象時(shí)的最小應力，稱(chēng)為屈服點(diǎn)或屈服極限，在結構設計時(shí)，一般以屈服強度作為設計依據。

抗拉強度是指試樣拉伸時(shí)，在拉斷前所承受的最大荷載與試樣原橫截面面積之比。

鋼材的屈服點(diǎn)（屈服強度）與抗拉強度的比值，稱(chēng)為屈強比。屈強比越大，結構零件的可靠性越高，一般碳素鋼屈強比為0.6～0.65，低合金結構鋼為0.65～0.75，合金結構鋼為0.84～0.86。

伸長(cháng)率是指金屬材料在拉伸時(shí)，試樣拉斷后，其標距部分所增加的長(cháng)度與原標距長(cháng)度的百分比；斷面收縮率是指金屬試樣拉斷后，其縮頸處橫截面面積的最大縮減量與原橫截面面積的百分比。伸長(cháng)率和斷面收縮率越大，鋼材的塑性越好。

(2)冷彎性能。冷彎性能是指鋼材在常溫下抵抗彎曲變形的能力，表示鋼材在惡劣條件下的塑性。鋼材按規定的彎曲角度a和彎心直徑d彎曲后，通過(guò)檢查彎曲處的外面和側面有無(wú)裂紋、起層或斷裂等進(jìn)行評定。

通過(guò)冷彎可以揭示鋼材內部的應力、雜質(zhì)等缺陷，還可用于鋼材焊接質(zhì)量的檢驗，能揭示焊件在受彎面的裂紋、雜質(zhì)等缺陷。

(3)沖擊韌性。沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載作用而不破壞的能力。

工程上常用一次擺錘沖擊彎曲試驗來(lái)測定材料抵抗沖擊載荷的能力，即測定沖擊載荷試樣被折斷而消耗的沖擊功Ak，單位為焦耳(J)。鋼材的沖擊韌性是衡量鋼材質(zhì)量的一項指標，特別對經(jīng)常承受荷載沖擊作用的構件，如重量級的吊車(chē)梁等，要經(jīng)過(guò)沖擊韌性的鑒定。沖擊韌性越大，表明鋼材的沖擊韌性越好。

(4)硬度。硬度是指金屬抵抗硬物體壓人其表面的能力，硬度不是一個(gè)單純的物理量，而是反映彈性、強度、塑性等的一個(gè)綜合性能指標。

硬度的表示方法有布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度。最常用表示方法為布氏硬度，是用一定直徑的球體（鋼球或硬質(zhì)合金球），以相應的試驗力壓人試樣表面，經(jīng)規定的保持時(shí)間后，卸除試驗力，測表面壓痕直徑計算其硬度值。

(5)疲勞破壞。鋼材在交變應力作用下，應力在遠低于靜荷載抗拉強度的情況下突然破壞，甚至在低于靜荷載屈服強度時(shí)即發(fā)生破壞，這種破壞稱(chēng)為疲勞破壞。鋼材疲勞破壞的應力指標用疲勞強度（或稱(chēng)疲勞極限）來(lái)表示，它是指試件在交變應力的作用下，不發(fā)生疲勞破壞的最大應力值。一般把鋼材承受交變荷載1107周次時(shí)不發(fā)生破壞所能承受的最大應力作為疲勞強度。設計承受交變荷載且需進(jìn)行疲勞驗算的結構時(shí)，應當了解所用鋼材的疲勞強度。