GB/T 24522-2020金屬材料低拘束試樣測定穩(wěn)態(tài)裂紋擴展阻力的試驗方法

ICS7704010

H22..

中華人民共和國國家標準

GB/T24522—2020/ISO228892013

代替:

GB/T24522—2009

金屬材料低拘束試樣測定穩(wěn)態(tài)裂紋

擴展阻力的試驗方法

Metallicmaterials—Methodoftestforthedeterminationofresistance

tostablecrackextensionusingspecimensoflowconstraint

(ISO22889:2013,IDT)

2020-06-02發(fā)布2020-12-01實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標準化管理委員會

GB/T24522—2020/ISO228892013

:

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術(shù)語和定義

3………………2

符號和說明

4………………2

一般要求

5…………………3

概述

5.1…………………3

試樣

5.2…………………4

試驗前的要求

5.3………………………7

試驗設(shè)備

5.4……………8

試驗要求

5.5……………13

試驗后裂紋測量

5.6……………………14

δa阻力曲線和的確定

65-ΔCTOA……………………17

總則

6.1…………………17

試驗步驟

6.2……………18

R曲線圖

6.3-……………18

臨界的測定

6.4CTOA………………20

試驗報告

7…………………21

通則

7.1…………………21

試樣材料和試驗環(huán)境

7.2、……………21

試驗數(shù)據(jù)的有效性判定

7.3……………22

δa曲線的判定

7.45-Δ…………………23

Ψ的判定

7.5c…………………………14

附錄資料性附錄試驗報告實例

A()……………………24

附錄資料性附錄測量裂紋尖端張開位移δ的裝置

B()5……………28

附錄資料性附錄裂紋尖端張開角Ψ的確定

C()……………………30

附錄資料性附錄斷裂韌度特征值的測定

D()…………38

Ⅰ

GB/T24522—2020/ISO228892013

:

前言

本標準按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

本標準代替金屬材料低拘束試樣測定穩(wěn)定裂紋擴展阻力的試驗方法與

GB/T24522—2009《》,

相比除編輯性修改外主要技術(shù)變化如下

GB/T24522—2009,:

修改了規(guī)范性引用文件用國際標準代替了我國標準見第章年版的第章

———,(2,20092);

增加了試樣最大缺口寬度的要求見年版的

———(5.2.2.3,20095.2.2.3);

修改了緊湊拉伸試樣中最大預制疲勞載荷的限制條件見年版的

———(5.2.2.4.3,20095.2.2.4.3);

修改了中心裂紋拉伸試樣中最大預制疲勞載荷的限制條件見年版的

———(5.2.2.4.4,20095.2.2.4.4);

更正了式中的錯誤將a更改為a見年版的

———(3),0(5.2.2.4.4,20095.2.2.4.4);

將緊湊拉伸試樣aW比值范圍從修改為見年版的

———0/0.45~0.650.40~0.70[5.6.1.3a),2009

5.6.1.3a)];

修改了預制疲勞裂紋的長度要求見年版的

———[5.6.1.3d),20095.6.1.3d)];

增加了最小裂紋擴展量a并增加了式見年版的

———Δmin,(12)(6.4.2、6.4.3,20096.4);

修改了數(shù)據(jù)判定的檢查表見年版的

———[7.3.5d)、7.3.5e),20097.3.5d)、7.3.5e)]。

本標準使用翻譯法等同采用金屬材料低拘束試樣測定穩(wěn)態(tài)裂紋擴展阻力的試

ISO22889:2013《

驗方法

》。

與本標準中規(guī)范性引用的國際文件有一致性對應關(guān)系的我國文件如下

:

金屬材料單軸試驗用引伸計系統(tǒng)的標定

———GB/T12160—2019(ISO9513:2012,IDT)

靜力單軸試驗機的檢驗第部分拉力和或壓力試驗機測力系統(tǒng)

———GB/T16825.1—20081:()

的檢驗與校準

(ISO7500-1:2004,IDT)

金屬材料試樣軸線相對于產(chǎn)品織構(gòu)的標識

———GB/T20832—2007(ISO3785:2006,IDT)

金屬材料準靜態(tài)斷裂韌度的統(tǒng)一試驗方法

———GB/T21143—2014(ISO12135:2002,MOD)

本標準做了下列編輯性修改

:

圖的子圖的次序進行了重新安排

———4。

本標準由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會提出

。

本標準由全國鋼標準化技術(shù)委員會歸口

(SAC/TC183)。

本標準起草單位武漢鋼鐵有限公司東莞材料基因高等理工研究院華東理工大學力試上?？?/p>

:、、、()

學儀器有限公司深圳萬測試驗設(shè)備有限公司冶金工業(yè)信息標準研究院中核武漢核電運行技術(shù)股份

、、、

有限公司內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司中國石油大學北京

、、()。

本標準主要起草人李榮鋒涂善東張顯程董莉劉冬尚倫王瓊琦王斌黃星劉明輝唐毅

:、、、、、、、、、、、

張建軍帥健侯慧寧

、、。

本標準所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為

:

———GB/T24522—2009。

Ⅲ

GB/T24522—2020/ISO228892013

:

引言

采用緊湊拉伸試樣和彎曲試樣確定穩(wěn)態(tài)或失穩(wěn)裂紋擴展起始點的特定斷裂韌度

ISO12135:2002,

以及穩(wěn)態(tài)裂紋擴展阻力由于這些試樣類型具有近方形剩余韌帶而維持裂紋尖端處于高拘束狀態(tài)

。,。

如果滿足尺寸要求由此測定的KδJ對尺寸不敏感并被認為是斷裂韌度下限值盡管沒

,ⅠC、0.2BL、0.2BL,。

有特別說明其裂紋擴展阻力曲線R曲線同樣對尺寸是不敏感的

,(-)。

工程實踐過程中有些情況沒有被所覆蓋例如

,ISO12135:2002,:

試樣厚度遠低于采用測定尺寸不敏感性斷裂性能的試樣厚度要求

———ISO12135:2002;

可用的材料厚度不能保證經(jīng)加工的試樣滿足尺寸不敏感性判據(jù)

———;

結(jié)構(gòu)件的受力狀態(tài)是拉伸而不是彎曲

———。

這些情況下結(jié)構(gòu)件的拘束狀態(tài)比中規(guī)定試樣的低因此基于的

ISO12135:2002,ISO12135:2002

試驗結(jié)果會導致過低預測結(jié)構(gòu)件的裂紋擴展阻力和承載能力

。

Ⅳ

GB/T24522—2020/ISO228892013

:

金屬材料低拘束試樣測定穩(wěn)態(tài)裂紋

擴展阻力的試驗方法

1范圍

本標準規(guī)定了含裂紋的低拘束易塑性變形均質(zhì)金屬材料在承受準靜態(tài)加載時穩(wěn)態(tài)裂紋擴展阻力

、

裂紋張開位移δ和臨界裂紋尖端張開角Ψ的測定方法對含缺口的緊湊拉伸試樣和中心裂紋拉伸

5c。

試樣通過疲勞預制裂紋在緩慢增加位移量的條件下進行試驗

,,。

本標準描述的試驗方法涵蓋那些不滿足斷裂性能尺寸不敏感的試樣例如尺寸相對較薄的緊湊拉

,

伸試樣和中心裂紋拉伸試樣

。

本標準給出了測定裂紋擴展阻力曲線R曲線的方法與測定緊湊拉伸試樣斷

(-)。ISO12135:2002

裂韌度特征值類似在附錄中給出了采用中心裂紋拉伸試樣測定斷裂韌度特征值的方法

,D。

裂紋擴展阻力的測定可以使用多試樣法和單試樣法多試樣法要求將多個名義上相同的試樣加載

。

到不同位移通過對韌性裂紋擴展區(qū)域的標識以及隨后的斷口裂紋擴展量的測量得到裂紋擴展阻力曲

。

線只要能夠滿足符合規(guī)定的精度要求基于卸載柔度法和電位法的單試樣法也能夠測量裂紋擴展

。,。

推薦的單試樣法由描述無論哪種方法目的是獲得足夠多的數(shù)據(jù)點以充分地描述

ISO12135:2002。,,

材料裂紋擴展阻力行為

。

測定δ相對簡單易行δ的結(jié)果由阻力曲線表示顯示裂紋擴展在限定范圍內(nèi)的唯一性遠離

5。5,。

該限定范圍緊湊拉伸試樣的δ阻力曲線顯示了對試樣寬度的強依賴性而中心裂紋拉伸試樣的δ阻

,5,5

力曲線顯示了對試樣寬度的弱依賴性

。

的試驗確定較δ困難臨界由裂紋擴展一定程度后達到的穩(wěn)定值表示

CTOA5。CTOA。CTOA

的概念可以應用于裂紋擴展量非常大的場合適用性超過現(xiàn)有δ的應用范圍

,5。

兩種裂紋擴展阻力的測定均適用于結(jié)構(gòu)評估δ的概念是完整的通過基于簡單裂紋驅(qū)動力公式

。5,

的現(xiàn)有評估步驟可以應用于結(jié)構(gòu)完整性問題

,。

的概念總的來講更準確在結(jié)構(gòu)應用方面需要數(shù)值方法如有限元分析

CTOA。,。

研究表明對緊湊拉伸試樣和中心裂紋拉伸試樣加載直到最大載荷穩(wěn)定的與唯一的阻力

,,CTOA

曲線密切相關(guān)在δ阻力曲線和