材料的硬度和延伸率成正比關系嗎？
來源：天氏庫力 發布日期
2019-10-12 瀏覽：
材料的硬度和延伸率都是非常重要的兩個力學性能指標，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，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不同方面的屬性指標，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，常見的硬度試驗類型有壓入法和刻劃法，下面我們就制造業目前應用最多的壓入法來討論一下，靜載荷壓入法測試材料測出的硬度值大小是材料表面抵抗另一物體壓入時所引起的塑性形變的能力。
舉個例子，布氏硬度中鋼球壓入材料中，接觸點附近的材料處于三向壓應力狀態，在這樣的應力狀態下任何金屬材料均發生塑性變形而產生凹坑，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，在壓入法硬度測試中，材料的剪切強度直接決定了其硬度的大小。也說明，對于金屬材料，其剪切強度與抗拉強度成正比。但是與延伸率的關系卻沒法直接證明。
此時，就需要直接的大量實驗數據來分析硬度與延伸率的關系，通過大量的試驗，發現延伸率與硬度值沒有特定的線性關系，再通過回歸分析及公式計算，我們發現延伸率與硬度之間的線性關系不顯著，由此我們可以確定，這兩者之間并沒有線性關系，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系。
那么為什么會這樣呢？因為產品的延伸率除了跟硬度有關，還有其他許多影響因素，比如產品是否經過熱處理，材料是否經過冷變形等等。最最直觀的解釋就是通過分析拉伸曲線，伸率反應位錯運動及材料保持斷裂前的位錯能夠協調能力程度，其明顯跟硬度之間不存在任何線性關系，不過，若是屈強比小的話，更有利于提高材料的斷裂延伸率。
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【本文標簽】：材料硬度和延伸率關系
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