弾性係数と硬さは無関係ということは，文献にのってる？

質問

弾性係数と硬さは無関係ということは，文献にのってる？

役に立った：2件

質問者：norimuz
投稿日時：2003/06/24 20:17
困り度：

金属の弾性係数は硬さ（焼入れ）には関係ないと詳しい人から聞いたのですが，これが記載されてる文献が見当たりません．　知らない人は，硬さが引張強さにほぼ比例するという事実から，弾性係数も変化すると考えるらしく，いちいち議論する手間を省くためにも，それが記載されている文献のコピーが欲しいのです．
どなたかご存知ありませんか？

この質問への回答は締め切られました。

鋼材の弾性係数は、加工（熱処理）方法によって少しだけですが、変化します。　旧単位系のデータですがご参考までに；

熱処理による炭素鋼の弾性係数の値の変化（ by 本田、田中）
（縦弾性係数Ｅ、横弾性係数Ｇの単位は kg/mm2 で記す）

Ｃ％　（Si+Mn+P+S）％　　９００℃焼き鈍し　　９００℃油中冷却
　　　　　　　　　　　　　　　　Ｅ　　　　Ｇ　　　　　　　Ｅ　　　　Ｇ
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
　0.10　　　0.422　　　　　20,850　　8,290　　　　19,800　　8,060
　0.50　　　0.720　　　　　20,770　　8,320　　　　20,090　　7,950
　1.02　　　0.517　　　　　20,350　　8,330 　　　19,490　　7,930
　1.48　　　0.466　　　　　19,680　　8,130　　　　18,560　　7,800
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
　　参考：機械工学便覧（材料力学編）、日本機械学会

このデータを見る限りでは、９００℃で焼鈍した鋼材のヤング率Ｅよりも同温度で油中冷却した鋼材のＥの値が、ほぼ４～５％程度ですが低くなっています。

でもこの程度の変化であれば、大勢には影響ないですね。

通報する

この回答へのお礼

ありがとうございました．
わざわざデータを記載していただきまして，恐縮です．
これで，素人同士の無用な議論は省けそうです．

No.3

回答者：shota_TK
回答日時：2003/06/25 07:20

硬さというのは，ある試験方法に対応した値であって，数値そのものに物理的な意味はないですよね．

金属材料辞典などに「硬さは物理量ではなく工業量であるので，異なる試験法によって得られた硬さの値を換算したりすることはできない」などと書かれています．

硬さどうしが換算できないのに，弾性率と換算できるはずないですよね．具体的な文献が提示できずに申し訳ないんですが・・・

あと，硬さと引張強度が比例する，って本当ですか？ぼくはポリマーの人間なんですが，初耳です．どちらか，というならば，硬さは強度よりも弾性率との相関が高いようなイメージを持っていました．

通報する

この回答へのお礼

ご返答ありがとうございました．勉強になりました．
ちなみにご指摘のあった，硬さと引張強さの関係ですが，
以下文献（古ーいですけど）にほぼ比例関係にあると記述があります．
大雑把な経験的結果とは思いますが．
（改訂　金属材料学（上）　中野信隆著　コロナ社　ｐ２）

No.2

回答者：triones
回答日時：2003/06/25 06:01

これは、敢えて文献を示す必要があることではなく、
既にestablishされた既知の事実で、敢えてあげると
なると、その辺の教科書などということになります。

強度は塑性変形が開始する応力レベル、つまり結晶の
転位が動き出す応力できまり、これは比較的複雑な
要因が関与し、御例示の焼き入れの他、合金添加元素など
によっても影響をうけます。
いわゆる、構造敏感な性質であります。

一方、弾性係数は結晶の原子間の結合の弾性具合（？）、
原子間ポテンシャルで決まるもので、強度のように
合金添加元素などによって大きく影響は受けません。

「構造敏感」というキーワードでサーチをされては
いかがでしょうか。
「構造敏感」でない物性として弾性係数が説明されている
ページがいくつかあるようです。