ASTM E561-08e1
曲线测定的标准试验方法

Standard Test Method forK-R Curve Determination

被代替

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标准号

ASTM E561-08e1

发布

2008年

发布单位

美国材料与试验协会

替代标准

ASTM E561-10

当前最新

ASTM E561-23

 

 

适用范围

KR 曲线表征了材料在缓慢、稳定的裂纹扩展过程中的抗断裂能力，是由于裂纹从疲劳预裂纹或尖锐凹口延伸时裂纹前面的塑性区生长而产生的。它提供了在增加的施加应力强度因子 K 下稳定驱动裂纹时韧性发展的记录。对于给定材料，KR 曲线取决于样本厚度、温度和应变率。测试中生成的有效 KR 数据量取决于样本类型、尺寸、加载方法，以及在较小程度上取决于测试机器特性。对于未经测试的几何形状，KR 曲线可以与裂纹驱动（应用 K）曲线相匹配，以估计稳定裂纹扩展的程度以及导致不稳定裂纹扩展所需的条件 (1)。在进行此估计时，KR 曲线被视为独立于原始裂纹尺寸 ao 和产生裂纹的样本配置。对于给定的材料、材料厚度和测试温度，KR 曲线似乎仅是有效裂纹扩展 Δae (2) 的函数。为了预测部件中的裂纹行为和不稳定性，通过使用一系列力、位移或组合载荷条件将 K 计算为部件裂纹尺寸的函数，生成一系列裂纹驱动曲线。 KR 曲线可以叠加在如图 1 所示的裂纹驱动曲线族上，KR 曲线的原点与假设的原始裂纹尺寸 ao 重合。裂纹驱动曲线与 KR 曲线的交点显示了每种载荷条件下预期的有效稳定裂纹扩展。与 KR 曲线相切的裂纹驱动曲线定义了临界载荷条件，该临界载荷条件将在用于形成裂纹驱动曲线的载荷条件下导致不稳定断裂的发生。相反，KR 曲线可以在图 1 中向左或向右移动，使其与裂纹驱动曲线相切，以确定在该加载条件下会导致裂纹失稳的原始裂纹尺寸。
1.1 本试验方法涵盖了使用以下缺口和预裂纹试样在静态速率下模式 I 加载下的金属材料的抗断裂性：中裂纹拉伸 M(T) 试样或紧凑拉伸 C(T) 试样。 KR 曲线是韧性发展（抗裂纹扩展）的连续记录，以 KR 与裂纹扩展相对应的方式绘制，当裂纹在不断增加的应力强度因子 K 下驱动时。
1.2 可以测试 KR 曲线的材料开发不受强度、厚度或韧性的限制，只要样本具有足够的尺寸以保持主要弹性到感兴趣的有效裂纹扩展值。
1.3 需要标准比例的试样，但尺寸可变，根据材料的屈服强度和韧性进行调整。
1.4 本方法仅涵盖可用于绘制 KR 曲线的多种可能样本类型中的两种。 1.5……

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