弹簧材料的主要力学性能包括以下5点。

 弹 性

物体在外力的作用下会发生变形。当外力去除后物体能自动恢复到原来的尺寸和形状时，则该变形称为弹性变形，不能恢复原来尺寸的变形则称为塑性变形。物体所表现的这种性质，主要是由物体内部微观粒子间的相互作用力造成的。

物体内部的微观粒子主要受到正负电荷间的引力和同性电荷间的斥力作用。当斥力和引力达到平衡时，物体在宏观上表现为稳定的尺寸和形状。当物体受到外力作用时，微观粒子间的作用力平衡被打破，产生相对位移，物体在宏观上表现为变形。如果变形不大，外力去除后物体内部粒子可以重新回复到原有的平衡位置，这时的变形就是弹性变形。如果变形较大，物体内部粒子产生了较大的位移，外力去除后不能回复原位，这时就产生了塑性变形； 当发生过量的塑性变形时，材料就会破裂。

衡量物体弹性的主要指标是弹性模量，其物理意义是：材料产生单位应变时所需的应力大小，单位为MPa 。弹性模量的本质是物体内部粒子离开平衡位置的难易程度，所以它只取决于物体内部粒子结合的特性，而晶粒大小、组织结构等特性对它的影响不大。从这个意义上说，弹性模量是一种对结构特性不敏感的性质。 

根据胡克定律，一个理想的弹性体，在应变不大的情况下，应力与应变之间存在线性关系，一般表达式为E=σ/ℇ   

工程上常使用的弹性模量，除表示材料抵抗正应变能力的正弹性模量外，还有表示材料 抵抗切应变能力的切变弹性模量G,  表达式为G=T/γ             

抗疲劳性

在交变应力作用下，弹簧材料发生断裂的现象叫疲劳断裂，此时的应力值远低于抗拉强度。疲劳断裂在断裂前没有明显的塑性变形，其断口外观通常呈现为平滑区和粗颗粒区两部分。

 衡量材料抗疲劳性的主要指标是疲劳极限，其物理意义是：在交变载荷的条件下，材料承受无限多次的应力循环而不被破坏的极限应力。

 在工程上提供疲劳性能的基本方法通常是依靠试验获得金属材料的疲劳曲线 (S-N 曲线),即建立应力幅S与相应的断裂周次N之间的实测关系曲线，   如图2-1所示。

金属材料常采用拉伸试验来测试其力学性能，可以由拉伸试验的数据反映材料的强度和塑性指标。图2-3a所示为低碳钢的标准拉伸试样

   (GB/T 228，MOD  ISO  6892)

塑性

试样断裂后，变形中的弹性部分消失，而塑性变形部分则保留下来，称作残留变形。工程上用残留变形表示塑性性能。常用的塑性指标有如下两个 。 

强度

硬度是力学性能试验中最简便获得因而使用最广泛的性能指标。硬度试验的方法有若干种，包括压入法、刻画法、回跳法等。一般可以认为，硬度是材料表面局部对外力所造成变形表现出的抵抗能力的度量，该指标反映了在材料的局部范围内抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力。

弹簧材料常用的硬度测试指标有洛氏硬度、布氏硬度和维氏硬度等，均有专用的检测仪器和操作方法。它们的测试原理都属于静负荷压入法，测试时采用坚硬的压头，用一定的力压入材料表面，保持一定时间后卸载，然后按照压痕的尺寸换算成相应的硬度。