ASTM E1921-22a
测定过渡范围内铁素体钢参考温度的标准试验方法 T0

Standard Test Method for Determination of Reference Temperature, T0, for Ferritic Steels in the Transition Range

被代替

标准号

ASTM E1921-22a

发布

2022年

发布单位

美国材料与试验协会

替代标准

ASTM E1921-23

当前最新

ASTM E1921-23

 

 

引用标准

ASTM E111 ASTM E177 ASTM E1820 ASTM E1823 ASTM E208 ASTM E23 ASTM E399 ASTM E4 ASTM E436 ASTM E561 ASTM E691 ASTM E74 ASTM E8/E8M

适用范围

1.1 本试验方法涵盖了参考温度 T0 的确定，该温度表征了在弹性或弹塑性 KJc 不稳定性或两者兼而有之时发生解理裂纹的铁素体钢的断裂韧性。所涵盖的铁素体钢 (3.2.2) 的具体类型是那些屈服强度范围为 275 至 825 MPa（40 至 120 ksi）的钢和焊接金属，在去应力退火后，相对于其具有 10% 或更少的强度失配的贱金属。
1.2 所涵盖的试样为疲劳预裂单边缺口弯曲钢筋 SE(B) 和标准或盘形致密拉伸试样 C(T) 或 DC(T)。建议使用一系列具有比例尺寸的样本尺寸。比例所依据的尺寸是样本厚度。
1.3 在给定的测试温度下，中位 KJc 值往往会随着样本类型的变化而变化，这可能是由于 1.2 中允许的测试样本之间的约束差异所致。通过分析预测，样本类型之间的 KJc 变异程度是材料流动特性 (1)2 的函数，并且对于给定的屈服强度材料，KJc 变异程度会随着应变硬化能力的增加而降低。这种 KJc 依赖性最终会导致计算出的 T0 值与相同材料的样本类型的函数存在差异。从 C(T) 样本获得的 T0 值预计高于从 SE(B) 样本获得的 T0 值。几种材料的最佳估计比较表明，C(T) 和 SE(B) 导出的 T0 值之间的平均差异约为 10°C (2)。还记录了高达 15 °C 的 C(T) 和 SE(B) T0 差异 (3)。然而，单个小型数据集的比较可能不一定揭示这种平均趋势。同时包含 C(T) 和 SE(B) 样本的数据集可能会生成介于仅使用 C(T) 或 SE(B) 样本计算的 T0 值之间的 T0 结果。因此，强烈建议在所有结果报告、分析和讨论中报告样本类型以及导出的 T0 值。此建议报告是对 11.1.1 中要求的补充。
1.4 对样本大小和重复测试数量设定要求，以建立 KJc 数据群体可接受的特征。
1.5 T0 取决于加载速率。 T0 是针对 0.1< dK/dt < 2 MPa√m/s 的准静态加载速率范围进行评估的。如果已知环境影响可以忽略不计，则可以分析缓慢加载的样本（dK/dt < 0.1 MPa√m）。附件 A1 中还规定了更高的负载率（dK/dt > 2 MPa√m/s）。请注意，附件 A1 应用的阈值加载速率比其他断裂韧性测试方法（例如 E399 和 E1820）所需的阈值低得多。
1.6 使用应用于断裂韧性值三参数威布尔分布的最弱链接理论 (4) 来处理过渡范围内试样尺寸对 KJc 的统计影响。指定相对于试样尺寸的 KJc 值的限制，以确保断裂时沿裂纹前沿的高约束条件。对于某些材料，特别是那些具有低应变硬化的材料，此限制可能不足以确保单参数 (KJc) 充分描述裂纹前沿变形状态 (5)。
1.7 采用统计方法来预测测试材料的 1T 样品的转变韧性曲线和规定的公差范围。数据分布的标准差是 Weibull 斜率和中位数 KJc 的函数。规定了将该信息应用于建立转变温度变化测定和建立公差限度的程序。
1.8 本测试方法中描述的程序假设数据集代表宏观均匀的材料，使得测试材料具有均匀的拉伸和韧性特性。将此测试方法应用于非均质材料将导致过渡参考值 T0 和非保守置信区间的估计不准确。例如，多道焊件会产生局部属性为 1 的热影响区和脆性区。该测试方法由 ASTM 疲劳和断裂委员会 E08 管辖，并由断裂力学 E08.07 直接负责。当前版本于 2022 年 11 月 1 日批准。2022 年 12 月发布。最初于 1997 年批准。上一版本于 2022 年批准为 E1921 – 22。DOI：10.1520/E1921-22A。 2 括号内的黑体数字指的是本标准末尾的参考文献列表。版权所有 © ASTM International，100 Barr Harbor Drive，PO Box C700，West Conshohocken，PA 19428-2959。美国 本国际标准是根据世界贸易组织贸易技术壁垒（TBT）委员会发布的《关于制定国际标准、指南和建议的原则的决定》中确立的国际公认的标准化原则制定的。 1 与散装材料或焊接材料完全不同。厚截面钢的表面附近的性能也经常表现出一些变化。可能需要金相学和初步筛选来验证这些材料和类似分级材料的适用性。第 10.6 节提供了一个筛选标准，用于评估数据集是否无法代表宏观均质材料，因此可能不适合本测试方法中采用的统计分析程序。如果数据集未达到 10.6 中的筛选标准，则可以使用附录 X5 中描述的分析方法更准确地评估材料的均匀性及其断裂韧性。
1.9 本标准并不旨在解决与其使用相关的所有安全问题（如果有）。本标准的使用者有责任建立适当的安全、健康和环境实践，并在使用前确定监管限制的适用性。
1.10 本国际标准是根据世界贸易组织贸易技术壁垒（TBT）委员会发布的《关于制定国际标准、指南和建议的原则的决定》中确立的国际公认的标准化原则制定的。

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