ASTM C1421-01b(2007)
测定室温下高级陶瓷断裂韧性的标准试验方法

Standard Test Methods for Determination of Fracture Toughness of Advanced Ceramics at Ambient Temperature

被代替

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标准号

ASTM C1421-01b(2007)

发布

2001年

发布单位

美国材料与试验协会

替代标准

ASTM C1421-09

当前最新

ASTM C1421-18

 

 

适用范围

这些测试方法可用于材料开发、材料比较、质量评估和表征。 pb 和 vb 断裂韧性值提供了有关含有大的尖锐裂纹的高级陶瓷的断裂抗力的信息，而 sc 断裂韧性值提供了与天然断裂源尺寸相当的小裂纹的信息。注48212；不同尺寸的裂纹可用于sc方法。如果断裂韧性值随着表面裂纹尺寸的变化而变化，则可以预期 KIsc 将不同于 KIpb 和 KIvb。
1.1 这些试验方法涵盖了 KIpb（预裂纹梁试样）、KIsc（预裂纹梁试样）的断裂韧性测定。弯曲）和 KIvb（人字形缺口梁测试样本）在环境温度下的高级陶瓷。断裂韧性值是使用带有尖锐裂纹的梁试样测定的。裂纹要么是直通裂纹 (pb)，要么是半椭圆形表面裂纹 (sc)，或者是在 V 形缺口中扩展 (vb)。 注 1：术语“弯曲”(ing) 和“弯曲”在这些测试中是同义词。
1.2 这些测试方法根据力和裂纹长度测量（pb、sc）或力测量和推断裂纹长度（vb）确定断裂韧性值。一般来说，断裂韧性由最大力确定。记录 pb 试样和 vb 试样的施加力和位移或替代物（例如时间）。
1.3 这些试验方法适用于具有平坦或上升 R 曲线的材料。从稳定裂纹扩展测量的断裂韧性可能与从不稳定裂纹扩展测量的断裂韧性不同。对于表现出上升 R 曲线的材料，这种差异可能更加明显。 注 2 这些测试方法中的程序与测试方法（例如测试方法 E 399）之间的差异，通过一组特定操作程序来测量断裂韧性 KIc，测试方法 E 399 的重点是金属材料的疲劳预裂纹开始裂纹扩展。在这些测试方法中，先进陶瓷的测试方法利用在测试之前通过桥弯曲（pb）或通过努普压痕（sc）形成的尖锐预裂纹，或在测试期间形成的裂纹（vb）。测试程序和分析的差异可能会导致每种测试方法的值不同。因此，用这些方法测定的断裂韧性值不能与测试方法 E 399 中定义的 KIc 互换，并且彼此之间也不能互换。
1.4 这些测试方法给出了特定条件下的断裂韧性值 KIpb、KIsc 和 KIvb。环境、测试速率和温度。材料的断裂韧性值 KIpb、KIsc 和 KIvb 可以是环境、测试速率和温度的函数。
1.5 这些测试方法主要用于宏观均匀的先进陶瓷。某些晶须或颗粒增强陶瓷也可能满足宏观行为假设。
1.6 这些测试方法分为三个主要部分和相关子部分，如下所示。第一个主要部分是主体，提供有关所描述的测试方法、材料比较和鉴定的适用性以及断裂韧性测试的要求和建议的一般信息。第二个主要部分由附件组成，提供每种方法的程序、试样设计、预裂、测试和数据分析。附件 A1 描述了建议的测试夹具，......

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