Page 47 - 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

见表 6 , 相对偏差基本呈正态分布, 频率分布如图 6
所示。
表 6 维氏硬度换算为强度的相对偏差统计表

Tab 6 StatisticaltableofrelativedeviationofVickers

hardnessconvertedtostren g th %
统计项目 最小值 最大值 平均偏差 标准差
上屈服强度换算值
-19.30 +17.55 ±5.75 7.09
相对偏差
抗拉强度换算值
-12.32 +15.83 ±4.88 5.44
相对偏差
图 7 各维氏硬度换算的抗拉强度的对比图

Fi g 7 Com p arisonchartoftensilestren g thconverted

b yVickershardness
2.3 布氏硬度与强度相关性
2.3.1 布氏硬度试验过程与结果分析
使用砂轮机对试样表面打磨, 使表面粗糙度不

大于 1.6 μ m 。用标准硬度块对仪器进行校核后, 按

照 GB / T231.1-2018 《 金属材料 布氏硬度试验 第
1 部分: 试验方法》 的要求进行布氏硬度试验。采用

直径10mm 的硬质合金压头, 试验力29.42kN 。每

个试样测 3 个点, 取平均值。
利用 SPSS 软件对洛氏硬度与上屈服强度、 抗
拉强度分别进行线性回归、 二次方回归、 乘幂回归和
指数回归分析, 回归分析图如图 8 所示, 回归结果见

表 7 和表 8 。
表 7 布氏硬度与上屈服强度的回归模型数据

Tab 7 Re g ressionmodeldataofBrinellhardness

andu pp er y ieldstren g th
模型摘要 模型参数
方程
R 2 F 显著性 P 常数 b 1 b 2
线性 0.756 495.403 0.000 -59.965 2.846
图 6 维氏硬度换算为强度的相对偏差 二次 0.756 246.186 0.000 -86.188 3.205 -0.001
幂
Fi g 6 RelativedeviationofVickershardnessconvertedtostren g th 0.757 497.365 0.000 1.048 1.168
指数
0.756 494.881 0.000 110.318 0.008
a relativedeviationofVickershardnessconvertedtou pp er y ieldstren g th

b relativedeviationofVickershardnessconvertedtotensilestren g th 表 8 布氏硬度与抗拉强度的回归模型数据
2.2.3 与国家标准换算值的比较 Tab 8 Re g ressionmodeldataofBrinellhardness

将标准给出的抗拉强度换算值、 作者拟合的线 andtensilestren g th
性回归公式换算值, 以及维氏硬度与抗拉强度对应 方程 模型摘要 模型参数
R 2 F 显著性 P 常数 b 1 b 2
关系的散 点 图 放 在 同 一 张 图 上 进 行 对 比, 如 图 7 线性 0.887 1253.313 0.000 -2.613 3.377
所示。 二次 0.888 631.852 0.000 -225.666 6.424 -0.010
从 7 图中可以看出, 3 条曲线总体趋势是一致 幂 0.889 1286.205 0.000 3.204 1.009
指数
0.886 1238.834 0.000 179.073 0.007
的。 GB / T1172-1999 给出的抗拉强度换算值与笔

者给出的换算值非常接近, 在 370~630 MPa 范围 从表 7 和表 8 中可以看出, 布氏硬度与强度呈
内, 随着硬度值的增大, 二者之间的差值略有增大, 现较好的相关性, 与抗拉强度的相关性优于与上屈

平均偏差为 1.2% , 最大偏差 3.3% 。 GB / T33362- 服强度的相关性。布氏硬度与强度关系的 4 种回归
2016 给出的抗拉强度换算值总体上略低一些。 模型中, 显著性 P 均小于0.05 , 拟合优度 R 比较接
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