金屬的使用性能與金屬的微觀組織——金相，密切相關。 
金相分析：分析金屬的微觀組織，判斷其金相形態； 
材料力學和熱學性能分析 
用力學和熱學分析來判定材料的使用強度。 
材料的力學性能：拉伸強度、彎曲強度、斷裂伸長率； 
材料的熱學性能：TG、DSC、DMA、TMA； 
材料失效分析 
探尋材料斷裂、變質的原因 
材料的斷裂失效分析：例如，無論金屬或高分子材料，在存放和使用中產生裂紋乃至斷裂，其造成失效的原因是復雜的，通過科學的分析方法可以找到原因，以此避免類似問題出現； 
材料的變質失效分析：變質可能是材料斷裂的一個原因，但變質還包含材料的變色、失去功能、產生沉淀或分相等事故； 
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