硬度與其他力學性能的關系
由于硬度與抗拉強度有一定的換算關系,而其他一些力學性能又與抗拉強度有關,因此硬度與其他力學性能也有一定的關系。
實踐證明,20號鋼板,由于布氏硬度hb與抗拉強度σb的關系為σb≈1/3hb,而彎曲疲勞---σ-1與抗拉強度σb之間的關系為σ-3≈1/2σb,因而σ-1與hb之間存在下列近似關系:
σ-1≈1/6hb
此外,銹鋼板景觀,對中低強度鋼,人們還獲得如下的經驗關系式:
碳鋼σ-1=12 hrc+122
高強度合金鋼σ-1=8.71+1.35ψhrc(ψ為面縮率)
即疲勞---與靜強度間有大致的直線規律。
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度的近似關系式,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=0.25~0.4σb;對單相黃銅有σ-1=0.3~0.4σb關系等。將這些關系或“黑色金屬硬度與抗拉強度的關系”和“有色金屬硬度與抗拉強度的關系”給出的hb與σb的換算數據結合起來,就不難得出σ-1與hb的換算數據,即由布氏硬度hb推知彎曲疲勞---σ-1。
由彎曲的疲勞勞---σ-1還可以導出其他應力下疲勞---與硬度的關系,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)
扭轉疲勞 τ-1 =0.8σ-1(鑄鐵)
還有資料證明,對于一般碳鋼,當硬度為hrc 40~45時具有的疲勞強度,但以完全淬火和回火為前提,nm400鋼板,這也恰是上述σ-1與hrc關系式應用的上限值。硬度再升高,疲勞---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。硬度高低可表現可削性的好壞。如許多材料-是鋼鐵材料,當其硬度值處于179~230 hb范圍時,其可切削性能,過高或過低都會使其可切削性變差。
對金屬塑性加工產品的形狀缺陷進行的矯正,是重要的精整工序之一。軋材在軋制過程或在以后的冷卻和運輸過程中經常會產生種種形狀缺陷,諸如棒材、型材和管材的彎曲,板帶材的彎曲、波浪、瓢曲等。通過各種矯直工序可使彎曲等缺陷在外力作用下得以消除,使產品達到合格的狀態。
矯直可按被矯軋件的溫度分為熱矯直和冷矯直。熱矯直一般在650~1000℃進行,只用于中厚板。矯直溫度是熱矯直的重要的參數之一。矯直溫度過高,臨洮鋼板,軋件在隨后的冷卻中還可能因冷卻不均產生瓢曲;矯直溫度過低會使矯直抗力增大,矯直困難。冷矯直廣泛用于矯直各類型鋼和鋼管,也用于中厚板的補充矯直。熱軋型材的冷矯直都在軋材冷卻后進行。為-矯直和-勞動條件,合理的冷矯直溫度應低于200℃。當矯直機布置在軋制作業線上時,常因鋼材冷卻時間不夠,矯直溫度過高(一般在200~250℃以上)而達不到預期效果,影響矯直。多數鋼材只矯直一次,只有不易矯直且彎曲度要求嚴格的產品,需要進行兩次或兩次以上的矯直。
矯直方法有壓力矯直、輥式矯直(包括直輥矯直和斜輥矯直)、張力矯直和拉伸彎曲矯直。拉伸彎曲矯直的原理是,當帶材在小直徑輥子上反復彎曲時給帶材施加拉力,使帶材產生彈塑性延伸,從而將帶矯直。拉伸彎曲矯直機組一般用在連續作業線上矯直各種帶材,包括高強度、極薄帶材。這種機組也用于連續酸洗板冷卻后還可采用平整的方法減少板帶的厚度差和矯作業線上的帶材機械破鱗,以提高酸洗速度。矯直機的直板形。
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