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材料的硬度和延伸率成正比关系吗?

返回列表来源:天氏库力 发布日期 2019-10-12 浏览:

材料的硬度和延伸率都是非常重要的两个力学性能指标,硬度代表了材料局部抵抗硬物压入其表面的能力,延伸率是塑性指标,反映材料变形能力。本文大家就来探讨一下两者之间是否存在一些必然的联系
 
首先从上段中的定义不难看出来,两者定义不同,硬度和延伸率是材料两个不同方面的属性指标,不好直接比较。那么大家就来分析一下,大家都知道,材料硬度是有所不同的,常见的硬度试验类型有压入法和刻划法,下面大家就制造业目前应用最多的压入法来讨论一下,静载荷压入法测试材料测出的硬度值大小是材料表面抵抗另一物体压入时所引起的塑性形变的能力。
 
举个例子,布氏硬度中钢球压入材料中,接触点附近的材料处于三向压应力状态,在这样的应力状态下任何金属材料均发生塑性变形而产生凹坑,而其塑性变形难易程度直接影响压入值得大小,从而决定硬度值。不难看出,在压入法硬度测试中,材料的剪切强度直接决定了其硬度的大小。也说明,对于金属材料,其剪切强度与抗拉强度成正比。但是与延伸率的关系却没法直接证明。
 
此时,就需要直接的大量实验数据来分析硬度与延伸率的关系,通过大量的试验,发现延伸率与硬度值没有特定的线性关系,再通过回归分析及公式计算,大家发现延伸率与硬度之间的线性关系不显著,由此大家可以确定,这两者之间并没有线性关系,所以材料的硬度和延伸率并没有正比或者反比之类的直接关系。
 
拉伸试验曲线
 
那么为什么会这样呢?因为产品的延伸率除了跟硬度有关,还有其他许多影响因素,比如产品是否经过热处理,材料是否经过冷变形等等。最最直观的说明就是通过分析拉伸曲线,伸率反应位错运动及材料保持断裂前的位错能够协调能力程度,其明显跟硬度之间不存在任何线性关系,不过,若是屈强比小的话,更有利于提高材料的断裂延伸率。

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【本文标签】:材料硬度和延伸率关系

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