硬度与弹性模量的关系是什么?硬度越高，弹性模量越高?我的理解是硬度是一种局部力学性能弹性模量是一个平均的整体力学性能。我说的对吗?
这是一个很好的问题，也是一个经常被误解的话题!
弹性模量是材料的一种固有特性，与原子键合有着根本的关系。硬度是一种工程性能，对于某些材料，它可以与屈服强度有关。硬度在表征金属中不同类型的微观结构方面具有很强的实用性，并且经常用于比较诸如加工硬化和回火金属之类的东西。这方面的经典实验是连接端淬试验。在经过不同硬化处理的金属中，弹性模量没有明显的变化，因此硬度是潜在微观结构的一个很好的指示。在经受压痕变形的金属中，大部分变形是塑性的，硬度是衡量材料之间塑性变形差异的一个很好的指标。
一般来说，如果你绘制压痕(即维氏)硬度对弹性模量的大范围材料(使用软件如来自格兰塔的CES由于这两个属性都列在数据库中，因此这非常简单，您会发现两者确实一起增加。在非金属中，很大一部分压痕变形是弹性的，因此这两种性质并不是真正独立的。
您可以采用一个简化的模型，例如Sakai转发的模型(并在我自己关于这个主题的论文)，其中假定弹性和塑性变形分量串联起作用，具有两个基本材料参数:弹性模量和“抗塑性变形”。在这种方法中，压痕硬度实际上与这两个参数有关，是弹性和塑性部件的函数。金属的极限行为很容易理解，其中抗塑性变形相对较小，因此弹性变形对压痕硬度的贡献最小，硬度是抗塑性变形的近似度量。
在大多数其他材料中，包括陶瓷和矿化组织(有机-无机复合材料)，弹性变形和塑性变形对总变形的贡献是相似的，因此，例如，一系列纳米压痕测试的结果，硬度直接依赖于弹性模量。
聚合物的情况使情况进一步复杂化，其中硬度是一个随时间变化的函数(其中总变形可以被认为是一个粘、弹、塑性变形分量的级数和)。在这种情况下测量不同加载速率或保持载荷时间下的“硬度”实际上可以用来检查材料的蠕变响应。
亲爱的所有,
我想现在讨论已经结束了，但我无法抑制我的渴望，抛出一些学生的想法:)
我来iMech才一天，却花了将近半天浏览各种令人愉快的讨论。
正如Dr. Oyen所说或所知，模量(柔度/刚度)是材料的内在属性，而硬度则应被视为材料的外在响应(/属性)。为了讨论方便，我们还是用弹性刚度(C)吧，因为我们知道C是键合强度的函数，反过来，它又取决于势能(E)。材料越硬，势阱越窄(C依赖于E的二阶导数)。
现在我们来看看硬度。根据本科生的定义，硬度是材料流动阻力的度量(或响应)。意思是，移动周期性结构(如金属)中的位错有多容易(或难)。这是受材料在弹塑性转变和随后的塑性应变期间的局部结构的影响。
我想到了一种定量的方法，通过使用Peierls-Nabarro应力阻力(\Τau{PN})将上述两者联系起来，为了移动位于平行滑移面上的一组位错，必须克服这一阻力。当我浏览这条线的时候，这个想法一直在我的脑海里闪现。一定有人这样做了，我不知道，因为我的论文涉及的是一个非常不同的主题，关于大塑性应变，远离弹塑性制度，但尽管如此，我一直对位错及其动力学感兴趣:)
在写这篇文章时，一个问题突然出现在我的脑海中:在压痕测试中(例如Vickers)是否涉及应力三轴性?
这一点很重要，因为应力的静压分量(dσ{ii})可以改变位错芯直径，进而可以改变P-N阻力(\Τau{PN})。再说一次，我的论文不包括压痕，而是研究金属的平面应变压缩。
我可能是错的;)干杯-阿提什
压痕过程中应力状态复杂。
Oyen博士
非常感谢你的解释!我将详细研究它以了解更多。
关于这个话题的另一个问题是如何在有限元分析中反映这些差异。当然,
在有限元分析中，没有单一的材料参数来反映硬度，但硬度在有限元分析中确实起着重要的作用
现实中的物质行为。
再次感谢您的回复。
我想继续讨论材料的弹性模量与屈服强度之间的关系。正如Oyen博士所指出的那样，弹性模量是一种固有的材料特性，从根本上与原子键合有关。材料的强度与材料的塑性变形机制有关，因此依赖于结构和变形机制。
在金属中，我们通常知道晶粒尺寸、位错密度、析出物等对材料的强度有很强的影响，而材料的弹性几乎没有变化。如果材料的塑性是通过蠕变产生的，那么其强度将表现出较高的应变率敏感性。
在高分子材料中，内部链结构决定材料的弹性和塑性性能，因为链控制着材料的弹性和塑性变形行为。
从非常广泛的角度来看，材料的模量和强度之间存在粗略的关系:模量越大，强度越高。我想Ashby的书中有一个关于这方面的图表(记不清是哪本书了，但我确实有印象)。在金属玻璃中，由于没有明显的内部结构，这种关系确实很重要http://www.nanonet.go.jp/english/mailmag/2004/014a.html(RHS的图表)。这可能是由于金属玻璃塑性的开始是由于金属键的断裂。
我希望这里的信息，连同奥因博士的信息，对讨论更有意义。
玉洁，谢谢你的回复!
米歇尔对硬度和硬度之间的定性关系做了很好的总结。H)、弹性模量(E)，屈服强度(Y)。事实上，这种关系的发现已经有很长的历史，并且仍然是一个持续的话题。约翰逊(“接触力学”，第175页)提出了一个最著名的模型来解释压痕的物理过程，该模型基于相同弹塑性材料的膨胀腔和压痕之间的粗略等效。根据Johnson 's膨胀腔模型H，E,Y，
H = 2 y / 3 {2 + ln (E / (3 ytan一个)}(1),
假设泊松比等于0.5，其中一个是锥形压头的半角。由式(1)可知H与…密切相关Y也与E通过比例E/Y棕褐色一个。通过实验和有限元分析，满足式(1)E/Y棕褐色一个< ~ 30;当E/Y棕褐色一个> ~30, h»3Y，通常被称为塔伯关系。想要了解更多，你可能需要查看一下约翰逊的书和Cheng和Cheng的论文。对于一些FEA结果，您也可以看到我们的文章(图5)。然后，在关系中H-Y-E，另一个重要问题是……的关系Y-E，玉洁在上一篇文章中对此进行了很好的讨论。
谢谢大家的意见!我认为这很有帮助。
现在我对这个话题有了更清晰的认识。将研究的信息，以了解更多。
米歇尔,
我目前正在研究两种不同材料的接触应力分析。一种是冷冻球墨铸铁，另一种是感应硬化球墨铸铁。CDI材料的杨氏系数为206.8 GPa，泊松系数为0.28。我不知道IHDI的young's和poisson。我不指望泊松会有太大的变化，但我希望杨氏会有。CDI为45 HRc, IHDI为55 HRc。我试着确定杨氏度应该随硬度增加多少。你有什么建议吗?
谢谢
硬度是处理的标志或印记，而金属的弹性模量几乎不受热处理等处理的影响。
简单地说，硬度取决于加载条件，而材料的力学性能不应取决于加载条件，硬度应是材料的固有性能。而对于某一类材料，比如大块的金属玻璃，或者一种陶瓷，硬度和弹性模量之间存在线性关系，这是非常有趣的。您可以通过以下方式与我联系mingliu@fzu.edu.cn或hasanzhong@163.com
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模量与硬度关系
这是一个很好的问题，也是一个经常被误解的话题!
弹性模量是材料的一种固有特性，与原子键合有着根本的关系。硬度是一种工程性能，对于某些材料，它可以与屈服强度有关。硬度在表征金属中不同类型的微观结构方面具有很强的实用性，并且经常用于比较诸如加工硬化和回火金属之类的东西。这方面的经典实验是连接端淬试验。在经过不同硬化处理的金属中，弹性模量没有明显的变化，因此硬度是潜在微观结构的一个很好的指示。在经受压痕变形的金属中，大部分变形是塑性的，硬度是衡量材料之间塑性变形差异的一个很好的指标。
一般来说，如果你绘制压痕(即维氏)硬度对弹性模量的大范围材料(使用软件如来自格兰塔的CES由于这两个属性都列在数据库中，因此这非常简单，您会发现两者确实一起增加。在非金属中，很大一部分压痕变形是弹性的，因此这两种性质并不是真正独立的。
您可以采用一个简化的模型，例如Sakai转发的模型(并在我自己关于这个主题的论文)，其中假定弹性和塑性变形分量串联起作用，具有两个基本材料参数:弹性模量和“抗塑性变形”。在这种方法中，压痕硬度实际上与这两个参数有关，是弹性和塑性部件的函数。金属的极限行为很容易理解，其中抗塑性变形相对较小，因此弹性变形对压痕硬度的贡献最小，硬度是抗塑性变形的近似度量。
在大多数其他材料中，包括陶瓷和矿化组织(有机-无机复合材料)，弹性变形和塑性变形对总变形的贡献是相似的，因此，例如，一系列纳米压痕测试的结果，硬度直接依赖于弹性模量。
聚合物的情况使情况进一步复杂化，其中硬度是一个随时间变化的函数(其中总变形可以被认为是一个粘、弹、塑性变形分量的级数和)。在这种情况下测量不同加载速率或保持载荷时间下的“硬度”实际上可以用来检查材料的蠕变响应。
模量-势阱-硬度
亲爱的所有,
我想现在讨论已经结束了，但我无法抑制我的渴望，抛出一些学生的想法:)
我来iMech才一天，却花了将近半天浏览各种令人愉快的讨论。
正如Dr. Oyen所说或所知，模量(柔度/刚度)是材料的内在属性，而硬度则应被视为材料的外在响应(/属性)。为了讨论方便，我们还是用弹性刚度(C)吧，因为我们知道C是键合强度的函数，反过来，它又取决于势能(E)。材料越硬，势阱越窄(C依赖于E的二阶导数)。
现在我们来看看硬度。根据本科生的定义，硬度是材料流动阻力的度量(或响应)。意思是，移动周期性结构(如金属)中的位错有多容易(或难)。这是受材料在弹塑性转变和随后的塑性应变期间的局部结构的影响。
我想到了一种定量的方法，通过使用Peierls-Nabarro应力阻力(\Τau{PN})将上述两者联系起来，为了移动位于平行滑移面上的一组位错，必须克服这一阻力。当我浏览这条线的时候，这个想法一直在我的脑海里闪现。一定有人这样做了，我不知道，因为我的论文涉及的是一个非常不同的主题，关于大塑性应变，远离弹塑性制度，但尽管如此，我一直对位错及其动力学感兴趣:)
在写这篇文章时，一个问题突然出现在我的脑海中:在压痕测试中(例如Vickers)是否涉及应力三轴性?
这一点很重要，因为应力的静压分量(dσ{ii})可以改变位错芯直径，进而可以改变P-N阻力(\Τau{PN})。再说一次，我的论文不包括压痕，而是研究金属的平面应变压缩。
我可能是错的;)干杯-阿提什
应力三轴性与锐压痕有关。
压痕过程中应力状态复杂。
欧恩博士，非常感谢
Oyen博士
非常感谢你的解释!我将详细研究它以了解更多。
关于这个话题的另一个问题是如何在有限元分析中反映这些差异。当然,
在有限元分析中，没有单一的材料参数来反映硬度，但硬度在有限元分析中确实起着重要的作用
现实中的物质行为。
再次感谢您的回复。
我想跟进一下
我想继续讨论材料的弹性模量与屈服强度之间的关系。正如Oyen博士所指出的那样，弹性模量是一种固有的材料特性，从根本上与原子键合有关。材料的强度与材料的塑性变形机制有关，因此依赖于结构和变形机制。
在金属中，我们通常知道晶粒尺寸、位错密度、析出物等对材料的强度有很强的影响，而材料的弹性几乎没有变化。如果材料的塑性是通过蠕变产生的，那么其强度将表现出较高的应变率敏感性。
在高分子材料中，内部链结构决定材料的弹性和塑性性能，因为链控制着材料的弹性和塑性变形行为。
从非常广泛的角度来看，材料的模量和强度之间存在粗略的关系:模量越大，强度越高。我想Ashby的书中有一个关于这方面的图表(记不清是哪本书了，但我确实有印象)。在金属玻璃中，由于没有明显的内部结构，这种关系确实很重要http://www.nanonet.go.jp/english/mailmag/2004/014a.html(RHS的图表)。这可能是由于金属玻璃塑性的开始是由于金属键的断裂。
我希望这里的信息，连同奥因博士的信息，对讨论更有意义。
玉洁，谢谢你的
玉洁，谢谢你的回复!
H-Y-E关系的定量结果及分析
米歇尔对硬度和硬度之间的定性关系做了很好的总结。H)、弹性模量(E)，屈服强度(Y)。事实上，这种关系的发现已经有很长的历史，并且仍然是一个持续的话题。约翰逊(“接触力学”，第175页)提出了一个最著名的模型来解释压痕的物理过程，该模型基于相同弹塑性材料的膨胀腔和压痕之间的粗略等效。根据Johnson 's膨胀腔模型H，E,Y，
H = 2 y / 3 {2 + ln (E / (3 ytan一个)}(1),
假设泊松比等于0.5，其中一个是锥形压头的半角。由式(1)可知H与…密切相关Y也与E通过比例E/Y棕褐色一个。通过实验和有限元分析，满足式(1)E/Y棕褐色一个< ~ 30;当E/Y棕褐色一个> ~30, h»3Y，通常被称为塔伯关系。想要了解更多，你可能需要查看一下约翰逊的书和Cheng和Cheng的论文。对于一些FEA结果，您也可以看到我们的文章(图5)。然后，在关系中H-Y-E，另一个重要问题是……的关系Y-E，玉洁在上一篇文章中对此进行了很好的讨论。
谢谢大家的意见!
谢谢大家的意见!我认为这很有帮助。
现在我对这个话题有了更清晰的认识。将研究的信息，以了解更多。
硬化球墨铸铁
米歇尔,
我目前正在研究两种不同材料的接触应力分析。一种是冷冻球墨铸铁，另一种是感应硬化球墨铸铁。CDI材料的杨氏系数为206.8 GPa，泊松系数为0.28。我不知道IHDI的young's和poisson。我不指望泊松会有太大的变化，但我希望杨氏会有。CDI为45 HRc, IHDI为55 HRc。我试着确定杨氏度应该随硬度增加多少。你有什么建议吗?
谢谢
杨氏模量受处理影响较小
硬度是处理的标志或印记，而金属的弹性模量几乎不受热处理等处理的影响。
硬度取决于加载条件。
简单地说，硬度取决于加载条件，而材料的力学性能不应取决于加载条件，硬度应是材料的固有性能。而对于某一类材料，比如大块的金属玻璃，或者一种陶瓷，硬度和弹性模量之间存在线性关系，这是非常有趣的。您可以通过以下方式与我联系mingliu@fzu.edu.cn或hasanzhong@163.com