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。