疲勞斷裂韌性試驗(yàn)-在線彈性斷裂力學(xué)及彈塑性斷裂力學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種評定材料韌性的力學(xué)試驗(yàn)方法。
除材料本身和試樣取向外，試樣尺寸、應(yīng)力狀態(tài)、加載方式、加載速率、試驗(yàn)溫度和試驗(yàn)環(huán)境等外界因素均會影響材料的斷裂韌性。通常，平面應(yīng)變狀態(tài)、快速加載、低溫會降低材料斷裂韌性，增加脆斷傾向。同時,在一次加載下不擴(kuò)展的裂紋a，在疲勞載荷及應(yīng)力腐蝕作用下會產(chǎn)生緩慢的亞臨界擴(kuò)展，當(dāng)達(dá)到臨界尺寸ac后，試件斷裂。在選擇斷裂韌性試驗(yàn)條件，或選用斷裂韌性數(shù)據(jù)時，必須盡可能接近實(shí)際工作條件和環(huán)境。
斷裂韌性參數(shù)的大特點(diǎn)是，這些表征材料韌性高低的參數(shù)與外加載荷、試樣尺寸及缺陷尺寸間有定量關(guān)系。知道任何兩個參數(shù)，即能預(yù)計(jì)第三者。從而可對安全分析、事故分析、壽命估算、缺陷評定標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行定量計(jì)算，并可用于安全設(shè)計(jì)、材料選擇、材料和工藝研究等各方面。幾種常用的斷裂韌性試驗(yàn)如下：
1、平面應(yīng)變斷裂韌度KIc試驗(yàn)KIc是材料常數(shù),單位為kgf/mm幫(或MN/m幫)。KIc越高，材料的韌性越好。KIc試驗(yàn)適用于高強(qiáng)度脆性材料。
2、應(yīng)力腐蝕臨界強(qiáng)度因子KISCC試驗(yàn)在腐蝕介質(zhì)中,如裂紋頂端的應(yīng)力強(qiáng)度因子KISC<KISCC,裂紋不擴(kuò)展。單位同KIc。1975年美國海軍研究試驗(yàn)室制定了“金屬材料平面應(yīng)力腐蝕開裂抗力標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)法”AD-A008，119。
3、裂紋頂端臨界張開位移δc試驗(yàn)裂紋頂端張開位移是裂紋頂端塑性應(yīng)變程度的度量，當(dāng)達(dá)臨界值時，裂紋擴(kuò)展而導(dǎo)致試樣斷裂。δc越高，材料的斷裂韌性越好，單位為mm。此方法適用于中強(qiáng)度高韌性材料。
