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硬度與其他力學(xué)性能的關(guān)系

來源:安徽旭泰儀器科技有限公司   2021年03月08日 09:58  

由于硬度與抗拉強(qiáng)度有一定的換算關(guān)系,而其他一些力學(xué)性能又與抗拉強(qiáng)度有關(guān),因此硬度與其他力學(xué)性能也有一定的關(guān)系。

實(shí)踐證明,由于布氏硬度(HB)與抗拉強(qiáng)度(σb)的關(guān)系為σb1/3HB,而彎曲疲勞極限(σ-1)與抗拉強(qiáng)度(σb)之間的關(guān)系為σ-31/2σb,因而σ-1HB之間存在下列近似關(guān)系:

σ-11/6HB

此外,對中低強(qiáng)度鋼,人們還獲得如下的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式:

碳鋼

σ-1=12 HRC+122

高強(qiáng)度合金鋼

σ-1=8.71+1.35ψ)HRC(ψ為面縮率)

即疲勞極限與靜強(qiáng)度間有大致的直線規(guī)律。

在一些資料中還給出了某些材料更具體的彎曲疲勞限與抗拉強(qiáng)度的近似關(guān)系式,例如對碳鋼有σ-1=0.35σb+12.2;對灰鑄鐵有σ-1=0.25σb+2;對鋁有σ-1=0.25~0.4σb;對單相黃銅有σ-1=0.3~0.4σb關(guān)系等。將這些關(guān)系或“黑色金屬硬度與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系”和“有色金屬硬度與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系”給出的HBσb的換算數(shù)據(jù)結(jié)合起來,就不難得出σ-1HB的換算數(shù)據(jù),即由布氏硬度(HB)推知彎曲疲勞極限(σ-1)。

由彎曲的疲勞勞極限(σ-1)還可以導(dǎo)出其他應(yīng)力下疲勞極限與硬度的關(guān)系,其換算有下更公式:

抗壓疲勞    σ-1P =0.85σ-1()

            σ-1P =0.65σ-1(鑄鋼)

扭轉(zhuǎn)疲勞    τ-1 =0.8σ-1(鑄鐵)

還有資料證明,對于一般碳鋼,當(dāng)硬度為HRC 40~45時(shí)具有疲勞強(qiáng)度,但以*淬火和回火為前提,這也恰是上述σ-1HRC關(guān)系式應(yīng)用的上限值。硬度再升高,疲勞極限反而下降。

此外,硬度與耐磨性或抗磨性、可切削性等也有一定的關(guān)系。一般情況下,若其他條件相同,硬度值越高,耐磨性(或抗磨性)越好,如量具、刃具和磨球等就是如此。硬度高低可表現(xiàn)可削性的好壞。如許多材料(特別是鋼鐵材料),當(dāng)其硬度值處于179~230 HB范圍時(shí),其可切削性能,過高或過低都會使其可切削性變差。

 

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