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

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？

回答No.4

take-1A · ベストアンサー

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。

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．

回答No.3

shota_TK

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．

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）

回答No.2

triones

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。

お礼

ありがとうございました．　探してみます．

回答No.1

bagoo55

応力－ひずみ線図で見ると伸びひずみの立ち上がりの直線部分の勾配は同じであり、ヤング率が変化しないことが判ります。

ヤング率=応力度/ひずみ度
応力度=ヤング率×ひずみ度

参考URL：

http://www.hightech-seiko.co.jp/HT/menu4/Q-A/Q17.html

お礼

ありがとうございました．
参考に記載いただいたページで確認しました．