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理化检验一物理分册
黑色金属强度-硬度换算经验公式
王灰山
く大连机车车辆工に116e2
摘耍以GB127274黑色金属强度与硬度换算值为依据,提出由常明布氏、维氏、洛氏硬度换算一般钢种强度
的三套換算公式。该组公式的结构简单、易于记亿。公式的换算误差小、计算比校方便,由精确換算公式换算的不分钢
种的强度值,其最大绝对误差<5.0、Nnn2(0.5Ukgf/mm2),最大相对误差6、68/一般简易換算公式的最大相对
误差<
主に词强度度公式换算
众所周知,金材料的强度指标是机械设计的重值符号进行计算,从拐点处对低硬度(HB<280)区段
要指标。相当程度上決定了金属材料的使用价值。通进行补偿,可以得列比鞍精确的结早、可得到一一个简
常,金属材钭的强度值要通过破坏试验捧或波坏金属单的算式
零件进行刑定的。金属材料的硬度值由于测试便,又
度单nmn2时、该公式为如下的形式
不破坏金属零件,若能由硬度值推算强度值,这在丁程
上可以说是一件很有意义的事情?即便是近似的也具
1 0(0")HB
有十分重要的实用价值、长期以来受列人们弟重视。由2-2强度:维氏证度换算公式
硬度换算出强度值紛设、艺师和歆验人员
公式
来许多方便:
HV
在大量文献、手册、教课书上均例出了由金属的硬
=(301+ji0G)HY
度值換算成强度值的换算公式。这些公式结构繁杂,几
公式(3)与公式(1)扱为相仮,不再赘述
乎都无例外地将硬度值分成荇干κ段,分段用不同的
强度单位为N/mm2时,其相的强度换算公式
公式进行计算,各硬度区段多且不完逢.不间区段又用
=(3.21+
HV-319)HV
1600
不同种硬度计算,使用起来十分不方便,而且換算误差
太大,很雄实用。本文针对上述公式的不足之处,准出
3度-洛氏で度换算公式
公式
由常用布氏、维氏、洛氏硬度换算成不分钢种的一般钢
种强度的三套换算公式。从现有的实床情况出发,以
(133-HRC)2~2212
(5)
GB172-71表1、续表1的数据为依据,推出两种强度
强度-洛氏硬度关系曲线的曲率变化比较复杂,拐
单位(N/mm2,kgf/mm2)的换算公式,为使读者能够接点也比较多,采用类似公式(1)、公式(3)的方式推导出
受,力争算式结构简单,换算误差尽可能地小,又便于
的简易换算公式,其换算误差过大。其最大对误差>
计算,公式可以一-次直接换算
2.00%。采用公式(5)计算强度值,其最大绝对误差
一般钢种的强度-硬度换算公式
1.00 kgfm2,最大榴对误差为1.00%左右。
度单位为N/mm2时其相应的强度换算公式为
1.]强度布氏度换算公式
99811
公式
(6)
(13-IHRC)2-2212
の=(0.33665HB-280
(])
2换算公式
公式中分数系数的分母米用了数字1000,使运
算十分简便。括号内的数字可心算。可使公式变成以下
对应于公式(1)、(2)、(3)、(1)、(5)、(6)的精确換
简单的形式
算公式有如下的形式
BB
1851-iE~13,712()
式中Km是一个可变的系数,随HB数值而变,
8143
比用常数系数要精确的多
4253.266
公式(1)中使用了绝对值符号,这说明HB值在数
3622-80
1.633
值280附近区域强度-硬度关系曲线有拐点,采用绝对
(3)
O1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouseAllrightsreservedhttp://www.cnki.net
理化检验一物理分册
Vol,3lNo,2(1995
2159900
7861,313
上优先考虑证最佳的换算误差的前提下,如此简化
算式,可墾能使广大读者所接受。
30~HRC:+130-HRC
85.19-HR
4换算公式换算误差比较
认证强度-硬度换算公式换算误差数值的方法是
85.49-HRC431.49+(30--HIRC
0-HRCI)将GB1172-74表1、续表1中的全部硬度数值分别代
(6)入公式中进行计算,这虽然麻烦,但必要又是容易做到
的。限于篇幅,在此只列出各公式的最大误差数值,为
3公式的直观意义
方便读者验证,表中注明最大误差值时,也注明硬度值
现以强度-布氏硬度简易换算公式为来说明公所在的位置。见表1,2
式的直观意义,这对于使用、记忆和椎导新的公式颇有
5结语
参考作用。
以GB1172-71对照表的标准值为计算数据,将n
个换算公式真正的实用价值在亍換算结果的精
的单位换算成N/mna(乘9.80665),比较所有数据的确程度。能否为人们所乐于接受,还在于其算式结构是
a与HB的比值,从低硬度区间到高硬度区间,其比值否防单、直接、计算是否方便,记乙是否困难。
在HB280~290区段有最小值3.30左右。比较の/HB
質者在索强度研度换算公式,硬度-硬度换算
与最小值3.30的差值,发现听有的差值与HB和80公式が節カ日达到最小的换算误差,力争最简单的公
差值绝对值的手分之一数值相接近这就是公式(2的式?两者住往不可同时兼得
直观意义
由于硬度-硬度,强度-硬度之间的换算值是大量
显然,由/HBー:30=!Hピ-28/0
试验数据的统计值、同牌号或不同牌号的材料在硬度
有
HB-280
相同时,其强度值也不尽完全相同。因此,苛求换算公
1000
-)HB
式的精确程度并不具有实际意义。如果不考虑实际应
这就是公式(2)的推导过程,公式(3)的推导与此用的方便,一味追求換算误差小到某种程度,势必使换
类同。
算公式的结构变得异常复独,计算素琐。是否能实现更
式中数值的推算,主要考虑到简化算式并使计算高的换算精度有待探讨
方便,数値的选取具有一定的近似性。在全鄧硬度区间
在推导度-硬度,强度-度换算公式时都示意
衣1公式最大携算设
2公式量大识差换算识
大绝对误
最大相对误差
是大绝对误
公
最大相对误差
式(kgf/mm)位量
(%)
位量
式(N/ama2)位
(%
位量
1.9913
2)ー17.8000
50
233
501
342
631
FIRC
十0..558
9.3732FRC
HRC
1.04
(1)
+0.5048
(と
4、92l5
216
216
216
HY
0.5145
(4)
+5,0443
268
268
268
H
22
(6)
4,4018
54.5
45
(下转第33x

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