ASTM E561-10
K-R曲線測定的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法

Standard Test Method forK-R Curve Determination

被代替

標(biāo)準(zhǔn)號(hào)

ASTM E561-10

發(fā)布

2010年

發(fā)布單位

美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)

替代標(biāo)準(zhǔn)

ASTM E561-10e1

當(dāng)前最新

ASTM E561-23

 

 

適用范圍

KR 曲線表征了材料在緩慢、穩(wěn)定的裂紋擴(kuò)展過程中的抗斷裂能力，是由于裂紋從疲勞預(yù)裂紋或尖銳凹口延伸時(shí)裂紋前面的塑性區(qū)生長而產(chǎn)生的。它提供了在增加的施加應(yīng)力強(qiáng)度因子 K 下穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)裂紋時(shí)韌性發(fā)展的記錄。對于給定材料，KR 曲線取決于樣本厚度、溫度和應(yīng)變率。測試中生成的有效 KR 數(shù)據(jù)量取決于樣本類型、尺寸、加載方法，以及在較小程度上取決于測試機(jī)器特性。對于未經(jīng)測試的幾何形狀，KR 曲線可以與裂紋驅(qū)動(dòng)（應(yīng)用 K）曲線相匹配，以估計(jì)穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展的程度以及導(dǎo)致不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展所需的條件 (1)。在進(jìn)行此估計(jì)時(shí)，KR 曲線被視為獨(dú)立于原始裂紋尺寸 ao 和產(chǎn)生裂紋的樣本配置。對于給定的材料、材料厚度和測試溫度，KR 曲線似乎僅是有效裂紋擴(kuò)展 Δae (2) 的函數(shù)。為了預(yù)測部件中的裂紋行為和不穩(wěn)定性，通過使用一系列力、位移或組合載荷條件將 K 計(jì)算為部件裂紋尺寸的函數(shù)，生成一系列裂紋驅(qū)動(dòng)曲線。 KR 曲線可以疊加在如圖 1 所示的裂紋驅(qū)動(dòng)曲線族上，KR 曲線的原點(diǎn)與假設(shè)的原始裂紋尺寸 ao 重合。裂紋驅(qū)動(dòng)曲線與 KR 曲線的交點(diǎn)顯示了每種載荷條件下預(yù)期的有效穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展。與 KR 曲線相切的裂紋驅(qū)動(dòng)曲線定義了臨界載荷條件，該臨界載荷條件將在用于形成裂紋驅(qū)動(dòng)曲線的載荷條件下導(dǎo)致不穩(wěn)定斷裂的發(fā)生。相反，KR 曲線可以在圖 1 中向左或向右移動(dòng)，使其與裂紋驅(qū)動(dòng)曲線相切，以確定在該加載條件下會(huì)導(dǎo)致裂紋不穩(wěn)定的原始裂紋尺寸。如果選擇用于繪制 KR 曲線的樣本的 K 梯度（裂紋驅(qū)動(dòng)曲線的斜率）具有負(fù)特性（參見注 1），如在位移控制測試條件下，則可能會(huì)驅(qū)動(dòng)裂紋直到達(dá)到最大或穩(wěn)定韌性水平（3、4、5）。當(dāng)使用具有正 K 梯度特性（見注 2）的樣本時(shí)，當(dāng)裂紋變得不穩(wěn)定時(shí)，可展開的 KR 曲線的范圍終止。注 18212；裂紋線加載樣本中的固定位移會(huì)導(dǎo)致 K 隨著裂紋擴(kuò)展而減小。注28212；通過力控制，K通常隨著裂紋擴(kuò)展而增加，并且在最大力時(shí)會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定。 1.1本試驗(yàn)方法涵蓋使用以下任一缺口在靜態(tài)速率下模式I加載下測定金屬材料的抗斷裂性和預(yù)裂試件：m......

專題

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