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疲勞測(cè)試平面應(yīng)變斷裂韌度 KIC 試驗(yàn)

詳細(xì)介紹

試驗(yàn)原理：基于線彈性斷裂力學(xué)理論，通過(guò)預(yù)制疲勞裂紋的試樣在緩慢加載下測(cè)定裂紋尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子（K），

當(dāng)K達(dá)到臨界值KIC時(shí)，裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展，此時(shí)KIC即為材料的平面應(yīng)變斷裂韌度。


試驗(yàn)步驟：

1.測(cè)量試樣厚度B和寬度W，精度要求達(dá)到0.05mm或0.5%中的較大者。

2. 對(duì)試樣粘貼引伸計(jì)的卡裝刀口，并將試樣安放于試驗(yàn)機(jī)上，確保裂紋擴(kuò)展面與加載壓頭處于同一平面。

3. 對(duì)試樣加載，測(cè)量載荷P-位移V關(guān)系曲線，直至試樣完全斷裂。加載速度控制標(biāo)準(zhǔn)為應(yīng)力強(qiáng)度因子的速率在0.55~2.75MPa·m^1/2·s^-1范圍內(nèi)。

4. 在裂紋擴(kuò)展斷裂的試樣斷口上，借助于測(cè)量工具顯微鏡，在試樣厚度方向上1/4、1/2、3/4位置上測(cè)量裂紋長(zhǎng)度，記作a1、a2、a3、a4、a5，并測(cè)量各位置上的疲勞裂紋長(zhǎng)度。

5. 根據(jù)測(cè)量得到的裂紋長(zhǎng)度，判斷試驗(yàn)的有效性。

6. 觀察斷口形貌，記錄每個(gè)試樣的斷口形貌特征。


試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：

1.驗(yàn)證裂紋長(zhǎng)度測(cè)量的有效性，確保a2、a3和a4中任意兩個(gè)測(cè)量值之差不超過(guò)平均值a的10%，a1、a5與a的差值不超過(guò)15%，且a1和a5之差不超過(guò)a的10%。

2. 計(jì)算最大載荷Pmax和條件載荷Pq，并驗(yàn)證其符合判據(jù)要求。

3. 根據(jù)公式計(jì)算Kq，并驗(yàn)證KIC的有效性判據(jù)。


參考標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T 4161-2007：《金屬材料 平面應(yīng)變斷裂韌度KIC試驗(yàn)方法》

ASTM E399：《金屬材料平面應(yīng)變斷裂韌度標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》

ISO 12135：《金屬材料-斷裂韌度試驗(yàn)》

ASTM E1820：《斷裂韌度J積分試驗(yàn)方法》