钢材硬度越高屈服强度怎么变化

『壹』 钢材强度和硬度的关系

钢材的强度与硬度成正比，钢材的抗拉强度是布氏硬度的约0.33-0.36倍的关系。

金属的各种硬度值与其强度值之间在理论上并无严格的相互关系，但根据大量的试验可粗略地得到换算值或换算关系。

根据试验研究总结出的经验公式，金属的抗拉强度σb与布氏硬度HB之间有近似关系为：

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钢材的不同分类如下：

1、按碳含量高低分类：

低碳钢：碳含量一般低于0.25%（质量分数）；

中碳钢：碳含量一般为0.25%~0.60%（质量分数）；

高碳钢：碳含量一般高于于0.60%（质量分数）。

2、按品质分类：

优质钢（P、S均≤0.035%） 、高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）

3、按成形方法：

锻钢；铸钢；热轧钢；冷拉钢。

『贰』 衡量钢材力学性能的四大指标是什么

钢材常见的力学性能通俗解释归为四项，即：强度、硬度、塑性、韧性。

1.屈服点(σs)

钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)

2.屈服强度(σ0.2)

有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。

3.抗拉强度(σb)

材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σb= Pb/Fo(MPa)。

4.伸长率(δs)

材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。

5.屈强比(σs/σb)

钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。

6.硬度

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。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

拓展资料：

材料的力学性能是指材料在不同环境（温度、介质、湿度）下，承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表现出的力学特征 。

一般来说金属的力学性能分为十种：

1.脆性 脆性是指材料在损坏之前没有发生塑性变形的一种特性。它与韧性和塑性相反。脆性材料没有屈服点，有断裂强度和极限强度，并且二者几乎一样。铸铁、陶瓷、混凝土及石头都是脆性材料。与其他许多工程材料相比，脆性材料在拉伸方面的性能较弱，对脆性材料通常采用压缩试验进行评定。

2.强度：金属材料在静载荷作用下抵抗永久变形或断裂的能力.同时，它也可以定义为比例极限、屈服强度、断裂强度或极限强度。没有一个确切的单一参数能够准确定义这个特性。因为金属的行为随着应力种类的变化和它应用形式的变化而变化。强度是一个很常用的术语。

3.塑性：金属材料在载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力.塑性变形发生在金属材料承受的应力超过弹性极限并且载荷去除之后，此时材料保留了一部分或全部载荷时的变形.

4.硬度：金属材料表面抵抗比他更硬的物体压入的能力

5.韧性：金属材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力. 韧性是指金属材料在拉应力的作用下，在发生断裂前有一定塑性变形的特性。金、铝、铜是韧性材料，它们很容易被拉成导线。

6.疲劳强度：材料零件和结构零件对疲劳破坏的抗力

7.弹性 弹性是指金属材料在外力消失时，能使材料恢复原先尺寸的一种特性。钢材在到达弹性极限前是弹性的。

8.延展性 延展性是指材料在拉应力或压应力的作用下，材料断裂前承受一定塑性变形的特性。塑性材料一般使用轧制和锻造工艺。钢材既是塑性的也是具有延展性的。

9. 刚性 刚性是金属材料承受较高应力而没有发生很大应变的特性。刚性的大小通过测量材料的弹性模量E来评价。

10.屈服点或屈服应力 屈服点或屈服应力是金属的应力水平，用MPa度量。在屈服点以上，当外来载荷撤除后，金属的变形仍然存在，金属材料发生了塑性变形。

『叁』 随着钢材含碳量的提高，钢材的强度硬度和塑性分别怎么变化

当钢抄中含碳量超过0.9%以后,钢组织中的二次渗碳体网趋于完整、变粗,钢的强度这时不但不会增强,反而会迅速降低。
1低碳钢
通常C%＜0.25%，叫低碳钢，强度较低、塑性和可焊性较好。
2.中碳钢
C%在0.25～0.60%，叫中碳钢，有较高的强度，但塑性和可焊性较差。
3.高碳钢
C%＞0.60%，叫高碳钢。塑性和可焊性很差，但热处理后会有很高的强度和硬度。
高碳钢含碳量在0.6%-2%之间，超过2%即为铸铁。

『肆』 金属的强度和硬度有何关系,这种关系有何实际意义

金属材料强度和硬度的关系呈线性回归关系，他们之间呈正比趋势，因此工程中常用测试材料硬度的方法来估算其强度。

『伍』 提高钢材屈服强度

1、形变强化（或应变强化，加工硬化）

随着塑性变形的进行，位错密度不断增加，因此位错在运动时的相互交割加剧，结果即产生固定的割阶、位错缠结等障碍，使位错运动的阻力增大，引起变形抗力增加，给继续塑性变形造成困难，从而提高金属的强度规律。

变形程度增加，材料的强度、硬度升高，塑性、韧性下降，位错密度不断增加，根据公式，可知强度与位错密度ρ的二分之一次方成正比，位错的伯氏矢量b越大，强化效果越显著。

2、固溶强化

溶质原子的溶入，使固溶体的晶格发生畸变，对滑移面上运动的位错有阻碍作用。位错线上偏聚的溶质原子形成的柯氏气团对位错起钉扎作用，增加了位错运动的阻力。溶质原子在层错区的偏聚阻碍扩展位错的运动。所有阻碍位错运动，增加位错移动阻力的因素都可使强度提高。

3、细晶强化

其原理在于晶界对位错滑移的阻滞效应。对于多晶体来说，位错运动必须克服晶界的阻力，这是由于晶界两侧位错的取向不同，所以在某一个晶粒中，滑移的位错不能直接穿越晶界进入相邻的晶粒，只有在晶界处塞积了大量的位错后引起应力集中，才能激发相邻晶粒中已有位错的运动产生滑移。所以晶粒越细，材料的强度就越高。

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影响屈服强度的因素：结合键、组织、结构、原子本性、温度、应变速率、应力状态。

如将金属的屈服强度与陶瓷、高分子材料比较可看出结合键的影响是根本性的。从组织结构的影响来看，可以有四种强化机制影响金属材料的屈服强度。

虽然屈服强度是反映材料的内在性能的一个本质指标，但应力状态不同，屈服强度值也不同。我们通常所说的材料的屈服强度一般是指在单向拉伸时的屈服强度。

『陆』 为什么说钢材硬度越高强度越大

当钢材抄在含碳量＜1.2%以下时，是正比关系，即含碳量越高，钢材的硬度越大，同时强度也越大；超过后将不存在比例关系，且随着硬度的增高强度会下降；同时硬度增加到一定值（大约为HRC70）时，钢的硬度也不会在增加了。

『柒』 钢的硬度值与屈服强度之间的经验关系

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