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硬度與其他力學(xué)性能的關(guān)系

  • 發(fā)布日期:2023-11-17      瀏覽次數(shù):2202
    • 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σb≈1/3HB,而彎曲疲勞極限(σ-1)與抗拉強(qiáng)度(σb)之間的關(guān)系為σ-3≈1/2σb,因而σ-1與HB之間存在下列近似關(guān)系:
      σ-1≈1/6HB
      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=8.7(1+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=(0.25~0.4)σb;對單相黃銅有σ-1=(0.3~0.4)σb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HB與σb的換算數(shù)據(jù)結(jié)合起來,就不難得出σ-1與HB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(鋼)
                     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時具有最佳的疲勞強(qiáng)度,但以淬火和回火為前提,這也恰是上述σ-1與HRC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,其可切削性能最佳,過高或過低都會使其可切削性變差。


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