材料的硬度和延伸率成正比關(guān)系嗎？
來源：天氏庫(kù)力 發(fā)布日期
2019-10-12 瀏覽：
材料的硬度和延伸率都是非常重要的兩個(gè)力學(xué)性能指標(biāo)，硬度代表了材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力，延伸率是塑性指標(biāo)，反映材料變形能力。本文我們就來探討一下兩者之間是否存在一些必然的聯(lián)系。
首先從上段中的定義不難看出來，兩者定義不同，硬度和延伸率是材料兩個(gè)不同方面的屬性指標(biāo)，不好直接比較。那么我們就來分析一下，大家都知道，材料硬度是有所不同的，常見的硬度試驗(yàn)類型有壓入法和刻劃法，下面我們就制造業(yè)目前應(yīng)用最多的壓入法來討論一下，靜載荷壓入法測(cè)試材料測(cè)出的硬度值大小是材料表面抵抗另一物體壓入時(shí)所引起的塑性形變的能力。
舉個(gè)例子，布氏硬度中鋼球壓入材料中，接觸點(diǎn)附近的材料處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)，在這樣的應(yīng)力狀態(tài)下任何金屬材料均發(fā)生塑性變形而產(chǎn)生凹坑，而其塑性變形難易程度直接影響壓入值得大小，從而決定硬度值。不難看出，在壓入法硬度測(cè)試中，材料的剪切強(qiáng)度直接決定了其硬度的大小。也說明，對(duì)于金屬材料，其剪切強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度成正比。但是與延伸率的關(guān)系卻沒法直接證明。
此時(shí)，就需要直接的大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來分析硬度與延伸率的關(guān)系，通過大量的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)延伸率與硬度值沒有特定的線性關(guān)系，再通過回歸分析及公式計(jì)算，我們發(fā)現(xiàn)延伸率與硬度之間的線性關(guān)系不顯著，由此我們可以確定，這兩者之間并沒有線性關(guān)系，所以材料的硬度和延伸率并沒有正比或者反比之類的直接關(guān)系。
那么為什么會(huì)這樣呢？因?yàn)楫a(chǎn)品的延伸率除了跟硬度有關(guān)，還有其他許多影響因素，比如產(chǎn)品是否經(jīng)過熱處理，材料是否經(jīng)過冷變形等等。最最直觀的解釋就是通過分析拉伸曲線，伸率反應(yīng)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)及材料保持?jǐn)嗔亚暗奈诲e(cuò)能夠協(xié)調(diào)能力程度，其明顯跟硬度之間不存在任何線性關(guān)系，不過，若是屈強(qiáng)比小的話，更有利于提高材料的斷裂延伸率。
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【本文標(biāo)簽】：材料硬度和延伸率關(guān)系
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