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軼諾 | 金屬材料的硬度與強度有換算關系嗎?

來源:荷蘭軼諾   2023年02月09日 11:07  




對于金屬材料,生產中多采用壓入法測硬度,硬度值是表示金屬表面抵抗外物壓入所引起的塑性變形的大小.一般壓入硬度值和金屬抗拉強度值之間近似正比關系,比如鋼鐵材料,抗拉強度約為材料布氏硬度值的1/3;疲勞極限大致相當于抗拉強度的一半。

所以只要知道了硬度值,就可間接推知許多其它力學性能數據.而硬度試驗又簡單易行,不損毀工件,所以在生產上得到廣泛的應用.

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為什么要了解硬度與強度的關系?

     在冶金和機械制造的生產過程與終檢中,硬度和強度是基本指標。強度在很大的程度上決定著材料的使用價值,而硬度由于檢測方法簡便、迅速、又不破壞零件,因而硬度檢驗有時用來衡量材料及工件品質。

       硬度檢測在應用上具有特別優勢, 尤其是在工業生產和科研試制中,有時由于制件太大、太小、太薄或幾何形狀不規則等原因而難以直接測定其強度;有時制件在使用過程中,或在維修過程中無法測定其強度。在這些情況下,人們往往通過測定硬度以及硬度強度換算關系來檢查和衡量制件的品質。因此有必要了解硬度與強度的關系。

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硬度與強度的聯系

     壓入式硬度試驗方法測得的硬度表征材料抵抗塑性變形的抗力,所以它與材料的強度有一定的對應關系,材料的強度越高,塑性變形抗力越高,硬度值也就越高。

     強度的測量往往是破壞性的,需要拉伸設備。而硬度的測試是比較方便、快捷、不破壞工件、測量硬度比測量強度要簡單,故在實際工程中,往往用測量硬度來判斷強度,尤其是布氏硬度。荷蘭INNOVATEST®軼諾提供的高品質布氏硬度計有落地式、臺式等不同種類,可選擇多種測試空間,壓痕圖像可通過傳統型的顯微鏡測量,也可以通過壓痕掃描儀傳輸,更有全自動布氏硬度測試、人工智能深度學習圖像識別技術,具有測量精度和效率的雙重優勢。INNOVATEST®軼諾硬度計有多種型號可選,例如:NEXUS 3100, NEXUS 3200 ,NEXUS 3001XLM-IMP,NEXUS 3300(M), NEXUS 3400(M)  ,NEXUS 3300FA, NEXUS 3400FA,NEXUS 8103RSB,NEXUS 8103XLM-RSB,NEMESIS 9600RS(B)等。


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硬度與強度的區別

     強度是衡量零件本身承載能力(即抵抗失效能力)的重要指標。強度的試驗研究是綜合性的研究,主要是通過應力狀態來研究零部件的受力狀況以及預測破壞失效的條件和時機。

    硬度是衡量金屬材料軟硬程度的一項重要的性能指標,硬度不是一個簡單的物理概念,而是材料彈性、塑性、強度和韌性等力學性能的綜合指標。既可理解為是材料抵抗彈性變形、塑性變形或破壞的能力,也可表述為材料抵抗殘余變形和反破壞的能力。

INNOVATEST_Rockwell Hardness Testers.jpg








     中國計量科學研究等單位從1965年開始,制定了《黑色金屬硬度及強度換算表》,最初的標準號為“GB 1172—74”,后改為“GB 1172—99”。

1982年4月通過了“鋁合金硬度與強度換算”,國家標準號為GBn 116—82。

1983年頒布“銅合金硬度與強度換算值”,國家標準號為GB 3771—83。


注意:

硬度-抗拉強度的換算有一定關系,但兩者之間的關系不是簡單的線性關系。

因此,已有的硬度-抗拉強度的換算標準給出的換算值都是近似值

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