利用努氏硬度表征金属的弹性模量和屈服强度

利用努氏硬度表征金属的弹性模量和屈服强度
刘明;徐智通;尉贺宝
【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》
【年(卷),期】2024(56)4
【摘要】为利用努氏硬度表征金属材料弹性模量和屈服强度,提出了Marshall和Conway的修正模型表征弹性模量,以及Lockett、Yu、Marsh、Johnson和Vandeperre的修正模型表征屈服强度,开拓了努氏硬度表征金属材料力学性能的新应用。

选取35种金属进行努氏硬度试验,利用Meyer定律、弹塑性变形模型、Hays-Kendall模型和比例试样模型对努氏硬度的正压痕尺寸效应(硬度随载荷的减小而增大)进行了分析,可以用大载荷下趋于稳定的硬度值代表材料的真硬度。

首次考虑金属材料在努氏压痕短对角线处材料堆积的影响,Marshall模型和Conway模型进行了修正:Marshall模型中原有的常参数α修正为b/d(努氏压痕短对角线与长对角线的比值)的二次函数;Conway模型引入了与b/d的平方呈线性关系修正系数β。

通过比较文献中与原模型计算的屈服强度,引入修正系数k,首次获得了基于努氏硬度利用Lockett、Yu、Marsh、Johnson和Vandeperre模型计算金属屈服强度的修正模型。

结果表明:除Ti6Al4V和Sn外,修正模型与仪器化压入得到的弹性模量一致,置信度不低于0.94;除60Si2Mn弹簧钢外,修正后得到的屈服强度与文献值一致,置信度不低于0.90。

【总页数】12页(P108-119)
【作者】刘明;徐智通;尉贺宝
【作者单位】福建省太赫兹功能器件与智能传感重点实验室(福州大学);福州大学机械工程及自动化学院;上海中研仪器制造有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TB302.5
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