ASTM E1221-12
测定KIa铁素体钢的平面应变, 断裂抑制, 破裂韧性的标准试验方法

Standard Test Method for Determining Plane-Strain Crack-Arrest Fracture Toughness, KIa, of Ferritic Steels

被代替

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标准号

ASTM E1221-12

发布

2012年

发布单位

美国材料与试验协会

替代标准

ASTM E1221-12A(2018)e1

当前最新

ASTM E1221-12a(2018)

 

 

适用范围

在包含韧性或应力梯度的结构中，裂纹可能在低韧性或高应力或两者兼有的区域中起始，并在较高韧性或较低应力或两者兼有的另一个区域中停止。快速裂纹停止的短时间间隔内的应力强度因子的值是材料阻止这种裂纹的能力的量度。使用动态分析方法确定的这种应力强度因子的值提供了止裂断裂韧性的值，在本讨论中将其称为KA。静态分析方法的复杂性要低得多，通常可用于在止裂后短时间内（1 至 2 毫秒）确定 K。以这种方式获得的止裂断裂韧性的估计值称为 Ka。当宏观动力效应较小时，KA与Ka之间的差异也较小(1-4)。对于在裂纹前沿平面应变条件下扩展的裂纹，在已知动态效应也很小的情况下，使用实验室大小的样本进行 KIa 测定已成功地用于估计裂纹是否会停止以及在什么点停止在结构 (5, 6) 中。根据部件设计、载荷柔度和裂纹跳跃长度，可能需要对快速裂纹扩展事件进行动态分析，以预测是否会发生裂纹停止以及停止位置。在这种情况下，通过该测试方法确定的 KIA 值可用于识别那些低于裂纹速度为零的 K 值。有关使用动态分析的更多详细信息，请参阅参考文献 (4)。该测试方法至少可以用于以下附加目的：在材料研究和开发中，以定量的方式确定对使用性能、冶金变量（例如成分或热处理）或制造操作（例如焊接或成型）的影响具有重要意义。 ）关于新材料或现有材料阻止运行裂纹的能力。在设计中，协助选择加强筋和阻流板的材料，并确定加强筋和阻流板的位置和尺寸。
1.1 本试验方法采用侧槽、裂纹线楔形加载样本，以获得快速运行阻止段平坦拉伸分离，裂纹前端近乎笔直。该测试方法提供了止裂后短时间内应力强度因子的静态分析测定。估计值用 Ka 表示。当满足某些尺寸要求时，测试结果提供材料的平面应变止裂韧性的估计值，称为 KIa。
1.2 稍后讨论的样本尺寸要求提供足够大的面内尺寸，以允许通过线弹性分析对样本进行建模。对于平面应变条件，还需要最小样本厚度。这两个要求都取决于材料的止裂韧性和屈服强度。因此，可能需要一系列的样本尺寸，如本测试方法中所指定的。
1.3 如果试样没有表现出快速裂纹扩展和停止，K

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