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《GB4161-1984 金属材料平面应变断裂韧度K1c试验方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、中华人民共和国国家标准UDC669:620.178.3金属材料平面应变GB4161-84断裂韧度Klc试验方法Standardtestmethodforplane一strutafracturetouRhnessofmetallicmaterials本方法采用厚度等厂或大于1.6mm带材的疲劳裂纹的二点弯曲、紧凑拉仲、C形拉伸和圆形紧凑拉f中试样，测定金属材料的平面应变断裂韧度K,。当试验结果无效时，还可以按本方法规定测定试样强度比R-。概迷1.1本方法用带有疲劳预裂纹的缺L7试样，在三点弯曲或拉仲加载下自动记录载荷P及裂纹嘴的张开位移V。然后，按木标准规定的方法，在记录的P一V
2、曲线上求出裂纹长度的表观扩展暇为2%uI!才的载荷，将此载荷代人相应试样的K:表达式，计算K,。的条件值Ka，如果试验结果满足木力法规定的有效性判据，Kq=K,c,否则，试验结果无效。1.2用本方法测定的K,c表征在中性环境中，在裂纹前缘近似处犷三轴拉伸平面应变条件，让裂纹顶端塑性区尺寸远小十裂纹尺寸和约束方向上的试样尺寸时，材料对断裂的抗力。K,c是断裂韧性的下限值。材料的Kic值与加载速率和温度有关。本方法要求试样的加载速率应使应力强度因子速$3在0.55一2.75MPam今、(1.77--8.77kgfmm一登/5)范围14.13如果坏料不能提供尺寸合乎本试验方法要求的试
3、样，只能用本方法测定试样强度比凡(角标x表示所用试样的形状)。它可以作为材料切性的相对度量。1.4木方法可用于F列目的:1.4.1研究冶金因素(成分，热处理)或制造工艺(如焊接、成型)对材料断裂团度的影响。1.4.2评价材料是否适用。若已知具体使用条件下的应力状态，并能可靠地确定最大裂纹尺寸，}丁以根据KIC判定某种材料是否适用。应当指出，在K:小于K,。的情配卜.循环载荷、腐蚀介性或持久载荷也能引起裂纹扩展并使其扩展加速。因此在选用K,。值时，应注意实验室试验条件和现场条件之{问的差别。1.4.3作为验收和产品质量控制标准。如果已知材料的K,c值，而且_产品尺寸可以提供尺寸一
4、足够人的满足K,试验有效性条件的试样，则K,。可以作为材料验收和产品质量控制标准如果要对材料在某一具体应用中的Ku提出要求，Pq先应该对构件的受力情况、上作环境、无Vi检测裂纹方法的灵敏度、可靠性等方面进行研究后，才能确定合理的K，二值。2符号及单位SE(B)—三点弯曲试样.C(T)-紧凑拉伸试样;A(T)—C形拉仲试样.DC(T)-圆形紧凑拉伸试样;国家标准局1984一2一24发布1985一01一01实施GB41引一肠甲—试样宽度，mm;B-试样厚度，mm;W-a—试样韧带尺寸，MM;S-弯曲试验跨距，mm;L—三点弯曲试样总长度或C形拉伸试样加载孔中心线处的外圆弦长，MM;
5、r,-C形拉伸试样的内半径，MM;r,—C形拉伸试样的外半径，MM;X-C形拉伸试样加载孔的偏置尺寸，MMID—圆形紧凑拉伸试样的直径，mm;r—圆形紧凑拉伸试样的半径，MM,f-平断口部分的宽度，mm;ai疲劳裂纹长度，mm;a—裂纹长度(机加工缺口长度加疲劳裂纹长度)，MM;AWa，试样几何形状因子;p—试验载荷，幼fIP}IP.—按图11确定的载荷值，比f,Pm.x-试样所能承受的最大载荷，kgf;凡m。二—最大疲劳载荷，kgf;Pfmin—最小疲劳载荷，kgf;V—裂纹嘴两侧刀口张开位移，MM;E—弹性模量，kgfmm'，a，—屈服强度。a.=kgf-ml;。，.—温度
6、T:时的屈服强度，kgfmmz;0,2—温度T2时的屈服强度，kgfmmz;‘，一应力强度因子，MNm-i,或MPa耐(kgfmmf')。‘1。—平面应变断裂v1)度，MNm_z或MPam+(kgfmm-f)Kc-Ki‘的条件值，MPam+(kgfmm_+)，Kim..—预制疲劳裂纹时的最大应力强度因子，，MPam+(kgfrKfm。=—预制疲劳裂纹时的最小应力强度因子，MPamf(kgfrAK—应力强度因子幅度，AK=Kfm。二一Kfm。，MPa耐IC,—应力强度因子速率，MPami/s(kgfmm-+/s);户—加载速率，kN/s(kgf/s)，凡。—三点弯曲试样的试样强度
7、比;凡。—紧凑拉伸试样的试样强度比。凡。-C形拉伸试样的试样强度比，R,a,圆形紧凑拉伸试样的试样强度比。?4:;MPam}=MNm},MPa一MNm一:。1kgf=0,807N,1kgfmm一i二。.310MPam}。a定义8.1应力强度因子KrMNm-i(kgfmm朽—线弹性介质中，I型裂纹顶端的应力场强度K，二limitay(2ar)于r书0GB4161-84式中:01,-垂直裂纹面的主应力;，—。，所在位置到裂纹顶端的距离。3.2平面应变断裂韧度KccMNm一i(kgfmm$)-Ki
