物理性能通常涉及力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)等多種門(mén)類，它是材料的基本特性在上述領(lǐng)域的量值化的表征，與材料的化學(xué)成分、金相組織和金屬結(jié)晶之間關(guān)系非常密切。因此物理性能是研究材料內(nèi)部變化的重要手段之一；在工程中還常直接應(yīng)用物理性能參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證工程的安全性和可靠性；對(duì)功能性材料，它們則以物理性能參數(shù)為主要性能指標(biāo)。
隨著現(xiàn)代電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，物理性能測(cè)試技術(shù)也已逐步走向自動(dòng)化、定量化和綜合化。鑄鋼節(jié)點(diǎn)例如，在材料學(xué)科應(yīng)用中的熱分析技術(shù)可同時(shí)完成熱膨脹、彈性模量及蠕變測(cè)量的TMA裝置；可同時(shí)用于密度和抗氧化能力測(cè)試的TG裝置等?，F(xiàn)均有商品化儀器出售。
1、 密度的測(cè)定
單位體積物質(zhì)的質(zhì)量為物質(zhì)的密度，它是表征物理致密的物理量。在一定溫度和壓力條件下，物質(zhì)的密度是個(gè)常數(shù)，對(duì)固體材料，壓力可忽略不計(jì)。物質(zhì)的密度p如下式表示。所測(cè)量值是指物體在實(shí)際狀態(tài)下的真實(shí)密度。
密度的測(cè)定方法主要分直接測(cè)量和間接測(cè)量法，前者是根據(jù)密度的定義來(lái)測(cè)定密度，后者是利用物質(zhì)密度與其他某些物理量的函數(shù)關(guān)系來(lái)測(cè)量密度。在理化實(shí)驗(yàn)室中，廣泛應(yīng)用直接測(cè)量法。
流體靜力稱重法：流體靜力稱重法是最基本、經(jīng)典、常用的方法。根據(jù)阿基米德原理，一個(gè)物體在流體中應(yīng)受浮力而減輕的重量等于該物體所排出的體積相同的流體的重量。鑄鋼節(jié)點(diǎn)因此，若將待測(cè)密度的固體試樣在空氣中和完全浸沒(méi)在液體中稱重。如果高精度測(cè)量考慮到空氣浮力，通常液體為蒸餾純水。由此可見(jiàn)，固體密度的測(cè)量歸結(jié)為在空氣中和全浸在純水中對(duì)試樣質(zhì)量的稱重。
2、 彈性模量的測(cè)定
彈性模量是楊氏模量、切變模量、體積模量等物理量的統(tǒng)稱，它是材料抵抗彈性變形能力的表征。彈性模量廣泛用于各種工程構(gòu)件材料的應(yīng)力計(jì)算。此外，楊氏模量也是研究金屬原子間結(jié)合力大小的重要方法。
在彈性變形范圍內(nèi)，正應(yīng)力和相應(yīng)正應(yīng)變之比稱為楊氏模量，其測(cè)量方法的基本關(guān)系是依據(jù)胡克定律的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系來(lái)確定。根據(jù)測(cè)量過(guò)程中，試樣變形速度的不同，測(cè)量方法分靜力學(xué)法和動(dòng)力學(xué)法兩類。鑄鋼節(jié)點(diǎn)靜力法又包括拉伸法、懸臂法、簡(jiǎn)支法和扭轉(zhuǎn)法，前3種方法用于測(cè)定楊氏模量，后一種方法用于測(cè)定切變模量。
原國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《金屬楊氏模量、弦線模量、切線模量和泊松比試驗(yàn)方法》中實(shí)質(zhì)上是介紹了測(cè)定材料的應(yīng)力和應(yīng)變，從而算出楊氏模量。其原理是在試樣上施加軸向力，在其彈性范圍內(nèi)測(cè)定相應(yīng)的軸向變形和橫向變形，以便計(jì)算彈性模量各參數(shù)。
3、 比熱容的測(cè)定
比熱容是物質(zhì)的化學(xué)熱力學(xué)基本參量，通常對(duì)比熱容的測(cè)量和研究能了解物質(zhì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和變化過(guò)程。鑄鋼節(jié)點(diǎn)在材料的相變，即熔化、凝固即固態(tài)相變的過(guò)程中將發(fā)生熱效應(yīng)，此時(shí)物質(zhì)的焓和比熱容將發(fā)生明顯變化，其變化規(guī)律與相變的類型有關(guān)。
比熱容的定義是單位質(zhì)量的物體每升高1℃所需要的熱量，不同的升溫范圍其數(shù)值不同。
比熱容的測(cè)試方法很多，常用的有混合銅卡法、激光脈沖法和示差掃描熱法等。其中示差掃描法具有試樣小和測(cè)量速度快等優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛采用。
4、 線脹系數(shù)測(cè)定
（1）基本原理 物體的熱脹冷縮現(xiàn)象對(duì)金屬和合金也不例外，而且往往在加熱和冷卻過(guò)程中由于微觀組織發(fā)生變化，伸縮伴隨著異常的膨脹效應(yīng)，所以除了測(cè)定材料的線脹系數(shù)外，還可通過(guò)測(cè)繪膨脹和溫度的關(guān)系曲線來(lái)測(cè)定鋼的各種臨界轉(zhuǎn)變溫度。
（2）膨脹儀 測(cè)量膨脹和膨脹曲線的儀器稱為膨脹儀，其種類很多，按其放大原理可分為機(jī)械放大、光學(xué)放大和電信號(hào)放大。
光學(xué)膨脹儀是應(yīng)用廣泛而又精密的一種膨脹測(cè)試儀，其特點(diǎn)是采用橫式加熱爐，爐溫較均勻；鑄鋼節(jié)點(diǎn)采用光學(xué)放大及照相記錄測(cè)量，靈敏度高；選用伸長(zhǎng)和溫度呈線性關(guān)系的鎳鉻或鎳鉻鎢合金為標(biāo)準(zhǔn)試樣，以其伸長(zhǎng)來(lái)表示試樣溫度。光學(xué)膨脹儀就其測(cè)量原理又分為普通和示差光學(xué)膨脹儀兩種。
5、 熱導(dǎo)率的測(cè)定
熱導(dǎo)率是物質(zhì)的傳熱能力的一個(gè)表征，它與物質(zhì)的微觀組織結(jié)構(gòu)和組份等密切相關(guān)。熱導(dǎo)率與物質(zhì)的熱傳導(dǎo)能力有關(guān)，熱傳導(dǎo)是指兩個(gè)不同的物體互相接觸，或同一物體的兩個(gè)不同區(qū)域間產(chǎn)生溫度梯度時(shí)，熱能從高溫處向低溫處傳遞，以達(dá)到平衡的現(xiàn)象。
常用測(cè)定材料的熱導(dǎo)率方法很多，可以歸納為非穩(wěn)態(tài)法和穩(wěn)態(tài)法兩大類。目前有關(guān)材料的熱導(dǎo)率的較可靠的數(shù)據(jù)，大多由穩(wěn)態(tài)法測(cè)得。穩(wěn)態(tài)法準(zhǔn)確度高，裝置簡(jiǎn)單，屬于經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)方法，但測(cè)量周期長(zhǎng)。
6、 電阻率是一個(gè)單位體積的物質(zhì)通過(guò)兩平行端間的電流的阻力。常用的測(cè)定方法一般采用以下兩種。
（1）、伏特計(jì)-安培計(jì)法 鑄鋼節(jié)點(diǎn) 此法簡(jiǎn)便易行，結(jié)果也較準(zhǔn)確。
（2）、慧斯通電橋法 此外還有雙電橋法，是適應(yīng)電阻較小的棒材，材料的電阻率除了作為一個(gè)基本的性能參數(shù)外，在材料學(xué)的研究和分析中有時(shí)也必不可少，它被較多的應(yīng)用于金屬物理的研究，如合金時(shí)效、馬氏體轉(zhuǎn)變等。
7、 磁學(xué)性能的測(cè)定
材料的磁學(xué)性能除了作為本征的磁性參數(shù)外，在恒磁場(chǎng)、交變磁場(chǎng)和脈沖磁場(chǎng)下，其性能定義也是在變化的，使得磁學(xué)參數(shù)內(nèi)容十分豐富，對(duì)它的測(cè)量方法也是多種多用。
在電學(xué)和磁學(xué)中鑄鋼的應(yīng)用有軟磁材料、弱磁材料及硬磁材料。軟磁材料有電工用硅鋼及鑄鋼件，鑄鋼節(jié)點(diǎn)弱磁材料有奧氏體合金鑄鋼及其他順磁性材料。硬磁鋼為電氣儀表用的永久磁鐵。
8、 熱分析法
熱分析是一類多學(xué)科通用的試驗(yàn)技術(shù)，是在動(dòng)態(tài)條件下快速研究物質(zhì)特性的一個(gè)有效手段，應(yīng)用范圍很廣。
近代熱分析測(cè)試裝置在自動(dòng)化、定量化、微型化方面發(fā)展很快。商品儀器的發(fā)展，推動(dòng)了熱分析技術(shù)的普及和應(yīng)用。多功能熱分析儀的發(fā)展，如差熱分析和熱天平聯(lián)機(jī)儀器的出現(xiàn)，擴(kuò)大了熱分析結(jié)果的信息量。微電子技術(shù)和微處理機(jī)的應(yīng)用，改善了儀器的性能，提高了操作自動(dòng)化水平以及自動(dòng)控制和數(shù)據(jù)處理的能力。
