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灰铸铁的硬度与抗拉强度间的关系添加时间:2017-12-26
        强度是在外力作用下,材料抵抗塑性变形和破断的能力. 硬度是材料抵抗局部塑性变形的能力. 通常强度越高,硬度也越高.
  实践证明,金属材料的各种硬度值之间,硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的,材料的强度越高,塑性变形抗力越高,硬度值也就越高。
  一般来说,对于灰铸铁在其它条件相同时,冷却速度愈慢或讲冷却时间愈长,铸件凝固中越容易出现粗大石墨,在共析转变时则有转变铁素体的倾向。铸件的硬度就越低。相反,由于冷却速度相应加大,也可以说冷却时间越短,铸件可以形成较细小的石墨片,此时在共析转变时大多呈珠光体基体,铸件的硬度就越高。严格的讲不能用时间的长短来分析与硬度的关系,因为铸件的几何形状复杂,壁厚差别也较大,很难简单地进行分析比较。因根据传热学原理,在铸造工艺设计中提出了“铸件模数M”的概念,M=(
V-铸件体积,S-铸件表面积)。M值表示单位面积占有的体积量,M值愈大,冷却速度愈小;反之冷却速度愈大。同时还要考虑浇注温度、铸型的导热能力等因素的综合影响来分析与硬度的关系
  硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。
  金属材料的硬度是指金属表面抵抗其他更硬物体压人的能力,表示材料的坚硬程度。硬度值的大小在一定程度上可以反映材料的耐磨性,是零件或工具的一项重要的机械性能指标。
  ●常规表示有布氏(HB)、
洛氏(HRC)、维氏(HV)、里氏(HL)硬度等,其中以HB及HRC较为常用。
  ●HB应用范围较广,供货状态常用, Cu、Al也可用。HRC适用于表征高硬度材料,如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同,布氏硬度计之测头为钢球,而洛氏硬度计之测头为金刚石。
  ●在一定条件下,HB与HRC可以互换。其换算公式可大概记为:1HRC≈1/10HB。
  ●HV-适用于显微分析,Cu、Al也可用。
  ●HL-手提式硬度计,测量方便,但对样品厚度有要求。
  布式硬度是以一定大小的试验载荷,将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面,保持规定时间,然后卸荷,测量被测表面压痕直径。布式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。
  洛式硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。
  1.HRC含意是洛式硬度C标尺,
  HB含意是布式硬度。
  2.HRC和HB在生产中的应用都很广泛
  3.HRC适用范围HRC 20--67,相当于HB225--650
  若硬度高于此范围则用洛式硬度A标尺HRA。
  若硬度低于此范围则用洛式硬度B标尺HRB。
  布式硬度上限值
HB650,不能高于此值。
  4.洛氏硬度计C标尺之压头为顶角120度的金刚石圆锥,试验载荷为一确定值,中国标准是150公斤力。
  布氏硬度计之压头为淬硬钢球(HBS)或硬质合金球(HBW),试验载荷随球直径不同而不同,从3000到31.25公斤力。
  5.洛式硬度压痕很小,测量值有局部性,须测数点求平均值,适用成品和薄片,归于无损检测一类。
  布式硬度压痕较大,测量值准,不适用成品和薄片,一般不归于无损检测一类。
  6.洛式硬度的硬度值是一无名数,没有单位。(因此习惯称洛式硬度为多少度是不正确的。)
  布式硬度的硬度值有单位,且和抗拉强度有一定的近似关系。
  7.洛式硬度直接在表盘上显示,操作方便,快捷直观,适用于大量生产中。
  布式硬度需要用显微镜测量压痕直径,然后查表或计算,操作较繁琐。
  8.在一定条件下,HB与HRC可以查表互换。其心算公式可大概记为:1HRC≈1/10HB
  硬度一般是用在表面,淬火后马氏体组织硬度高,抗拉强度大,但是却不能作为受载零件的内部组织,因为虽然抗拉强度高了,但是不适应交变载荷,所有要高温回火,就是淬火加高温回火就是常说的调质处理,这样抗拉和耐疲劳强度都协调了了,综合性能提高了
  硬度是材料局部抵抗塑性变形的能力,强度是材料抵抗变形和断裂的能力
  1.灰铸铁的硬度和抗拉强度之间,存在一定的对应关系,其经验关系式为:
  当σb≥196MPa时,HB=RH(100+O.438σb)……(B1)
  当σb<196MPa时,HB=RH(44+0.724σb)……(B2)
  式中相对硬度(RH)值主要由原材料、熔化工艺、热处理工艺以及铸件的冷却速度所确定。
  2.灰铸铁的相对硬度值(RH)的变化范围为O.80~1.20之间。
  3.测定RH值,可用单铸试棒(或铸件上)测定抗拉强度和硬度,由公式(B1)、(B2)计算灰铸铁的RH值。
  4.根据在铸件上实测得到的HB硬度值,可由公式(B1)、(B2)计算出该抗拉强度值。
 

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