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(biāo)有屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、屈強(qiáng)比、伸長(zhǎng)率、斷面收縮率。

屈服是指鋼材試樣在拉伸過(guò)程中，負(fù)荷不再增加，而試樣仍繼續(xù)發(fā)生變形的現(xiàn)象。發(fā)生屈服現(xiàn)象時(shí)的最小應(yīng)力，稱為屈服點(diǎn)或屈服極限，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一般以屈服強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)依據(jù)。

抗拉強(qiáng)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(qiáng)度）與抗拉強(qiáng)度的比值，稱為屈強(qiáng)比。屈強(qiáng)比越大，結(jié)構(gòu)零件的可靠性越高，一般碳素鋼屈強(qiáng)比為0.6～0.65，低合金結(jié)構(gòu)鋼為0.65～0.75，合金結(jié)構(gòu)鋼為0.84～0.86。

伸長(zhǎng)率是指金屬材料在拉伸時(shí)，試樣拉斷后，其標(biāo)距部分所增加的長(zhǎng)度與原標(biāo)距長(zhǎng)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(zhǎng)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(guī)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(cè)面有無(wú)裂紋、起層或斷裂等進(jìn)行評(píng)定。

通過(guò)冷彎可以揭示鋼材內(nèi)部的應(yīng)力、雜質(zhì)等缺陷，還可用于鋼材焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)，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(yàn)來(lái)測(cè)定材料抵抗沖擊載荷的能力，即測(cè)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(xiàng)指標(biāo)，特別對(duì)經(jīng)常承受荷載沖擊作用的構(gòu)件，如重量級(jí)的吊車梁等，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(qiáng)度、塑性等的一個(gè)綜合性能指標(biāo)。

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(yīng)的試驗(yàn)力壓人試樣表面，經(jīng)規(guī)定的保持時(shí)間后，卸除試驗(yàn)力，測(cè)表面壓痕直徑計(jì)算其硬度值。

(5)疲勞破壞。鋼材在交變應(yīng)力作用下，應(yīng)力在遠(yuǎn)低于靜荷載抗拉強(qiáng)度的情況下突然破壞，甚至在低于靜荷載屈服強(qiáng)度時(shí)即發(fā)生破壞，這種破壞稱為疲勞破壞。鋼材疲勞破壞的應(yīng)力指標(biāo)用疲勞強(qiáng)度（或稱疲勞極限）來(lái)表示，它是指試件在交變應(yīng)力的作用下，不發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)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(yīng)力作為疲勞強(qiáng)度。設(shè)計(jì)承受交變荷載且需進(jìn)行疲勞驗(yàn)算的結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)當(dāng)了解所用鋼材的疲勞強(qiáng)度。