Page 46 - 理化检验-物理分册 2021年第六期

张树勋, 等: 建筑钢结构用钢材硬度与强度之间的关系

2.1.3 与国家标准换算值的比较
将标准给出的抗拉强度换算值、 笔者拟合的二
次方回归公式换算值, 以及洛氏硬度与抗拉强度对
应关系的散点图放在同一张图上进行对比, 如图 4
所示。

图 4 各洛氏硬度换算的抗拉强度的对比图

Fi g 4 Com p arisonchartoftensilestren g thconverted

b yRockwellhardness
从图 4 中可以看出, 3 条曲线总体趋势是一致 图 5 维氏硬度与强度的回归分析图

的。 GB / T1172-1999 给出的抗拉强度换算值与 Fi g 5 Re g ressionanal y sischartsofVickershardnessandstren g th

作者给出的换算值较为接近, 在 370~630 MPa 内 a re g ressionanal y sischartofVickershardnessandu pp er y ieldstren g th

b re g ressionanal y sischartofVickershardnessandtensilestren g th

二者平均偏差 2.7% , 最大偏差 5.7% 。 GB / T33362
-2016 给出的抗拉强度换算值, 对于 Q235 钢( 抗拉 表 5 维氏硬度与抗拉强度的回归模型数据

Tab 5 Re g ressionmodeldataofVickershardnessand

强度 370~500MPa ) 来说偏低, 对于 Q345 钢( 抗拉
tensilestren g th

强度 470~630MPa ) 来说偏高。
模型摘要 模型参数
2.2 维氏硬度与强度相关性 方程 R 2 F 显著性 P 常数 b 1 b 2
2.2.1 维氏硬度试验过程与结果分析 线性 0.753 486.507 0.000 84.099 2.818
二次 0.753 241.944 0.000 133.182 2.136 0.002
使用砂轮机对试样表面打磨后进行表面抛光处
幂 0.748 475.262 0.000 8.189 0.823

理, 用标准 硬 度 块 对 仪 器 进 行 校 核 后, 按 照 GB / T 指数 0.751 483.330 0.000 213.597 0.006

4340.1-2009 《 金属材料 维氏硬度试验 第 1 部分:
从表 4 和表 5 可以看出, 维氏硬度与强度呈现
试验方法》 的要求进行维氏硬度检测。每个试样测
较好的相关性, 与抗拉强度的相关性优于与上屈服
3 个点, 取平均值。
强度的相关性。维氏硬度与强度关系的 4 种回归模
利用 SPSS 软件对维氏硬度与上屈服强度、 抗
型中, 显著性 P 均小于 0.05 , 拟合优度 R 比较接
2
拉强度分别进行线性回归、 二次方回归、 乘幂回归和
近, 考虑标准给出的低碳钢维氏硬度与抗拉强度之
指数回归分析, 回归分析图如图 5 所示, 回归结果见
间换算关系接近于线性关系, 建议按照线性关系进
表 4 和表 5 。
行换算, 拟合后公式为
表 4 维氏硬度与上屈服强度的回归模型数据
R eH = 2.530×H V -9.332 ( 3 )
Tab 4 Re g ressionmodeldataofVickershardness
( 4 )
andu pp er y ieldstren g th R m = 2.818×H V +84.099
模型摘要 模型参数 式中: H V 为维氏硬度。
方程
R 2 F 显著性 P 常数 b 1 b 2 2.2.2 换算结果相对偏差分析
线性 0.727 426.980 0.000 -9.332 2.530 根据拟合的线性回归模型, 分别计算出上屈服
二次 0.728 212.272 0.000 27.358 2.020 0.002
幂 0.731 433.768 0.000 2.215 1.021 强度、 抗拉强度换算值与拉伸试验结果的相对偏差,
指数 0.731 435.083 0.000 126.740 0.007 并对相对偏差进行统计分析, 统计量为 162 个, 结果
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