精細(xì)陶瓷 斷裂韌性試驗(yàn)方法 單邊V型切口梁法

ICS81.060.30

CCSQ32

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/TXXXX—XXXX

精細(xì)陶瓷斷裂韌性試驗(yàn)方法單邊V型切

口梁法

Fineceramics—Testmethodsforfracturetoughnessofmonolithicceramics—

Single-edgeV-notchbeam(SEVNB)method

[ISO23146:2012,Fineceramics(advancedceramics,advancedtechnicalceramics)

—Testmethodsforfracturetoughnessofmonolithicceramics—Single-edge

V-notchbeam(SEVNB)method,MOD]

（征求意見稿）

在提交反饋意見時(shí)，請(qǐng)將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

GB/TXXXXX—XXXX

精細(xì)陶瓷斷裂韌性試驗(yàn)方法單邊V型切口梁法

1范圍

本文件規(guī)定了精細(xì)陶瓷斷裂韌性試驗(yàn)方法，采用單邊V型切口梁在四點(diǎn)彎曲模式下加載直致破壞。

本方法適用于晶粒尺寸或主要微觀特征結(jié)構(gòu)尺寸大于1μm的塊體陶瓷。

本文件不推薦用于釔穩(wěn)定四方相氧化鋯多晶材料（Y-TZP）。這種方法也可能不適用于V型切口的

根部不會(huì)形成尖銳裂紋的其他高韌性或“軟”陶瓷。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T1216外徑千分尺

GB/T6569精細(xì)陶瓷彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)方法（GB/T6569—2006，ISO14704:2000，MOD）

GB/T16825.1靜力單軸試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)第1部分:拉力和（或）壓力試驗(yàn)機(jī)測(cè)力系統(tǒng)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)

（GB/T16825.1—2008，ISO7500-1:2004，IDT）

GB/T23806精細(xì)陶瓷斷裂韌性試驗(yàn)方法單邊預(yù)裂紋梁（SEPB）法（GB/T23806—2009，ISO

15732:2003，MOD）

3術(shù)語和定義

GB/T23806界定的術(shù)語和定義適用于本文件。

4原理

本文件規(guī)定的斷裂韌性試驗(yàn)方法是基于切口尖端尖銳的長(zhǎng)條樣品的斷裂試驗(yàn)。使用手工方法或簡(jiǎn)易

的機(jī)器，通過結(jié)合金剛石研磨膏的剃須刀片往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在樣品中磨出一個(gè)窄的切口?？刂魄锌谥苽錀l件，

根據(jù)試驗(yàn)材料的晶粒尺寸不同，制備切口尖端的半徑為（1～20）μm。對(duì)于許多材料來說，這非常接近

一個(gè)尖銳裂紋，如果切口根部在制備過程中或在隨后的斷裂過程中形成尖銳的裂紋，這種方法的試驗(yàn)結(jié)

果和單邊預(yù)裂梁法（GB/T23806）或表面裂紋彎曲法（ISO18756）[14]非常接近。與尖端半徑通常大

于50μm的金剛石尖鋸片或表面鑲金剛石的線鋸相比，該方法具有切口制作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。與其他預(yù)裂紋

方法相比，本方法更易操作，也被廣泛應(yīng)用于本標(biāo)準(zhǔn)適用范圍之外的材料。

這種方法已經(jīng)過廣泛的研究（見參考文獻(xiàn)），并經(jīng)過歐洲結(jié)構(gòu)完整性學(xué)會(huì)/新材料與標(biāo)準(zhǔn)凡爾賽計(jì)

劃（VAMAS）的比對(duì)試驗(yàn)，其結(jié)果見附錄B。

對(duì)于晶粒尺寸小于1μm的材料，本方法有一定局限性，因?yàn)榍锌诮朴诩怃J裂紋的假設(shè)可能不成立

（見附錄C）。使用者應(yīng)盡量減少樣品的切口根部半徑。本文件暫定切口根部半徑應(yīng)小于等于被測(cè)材料

平均晶粒尺寸的兩倍。

1

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5裝置

5.1普通剃須刀刀片，沿一邊有支撐結(jié)構(gòu)，也可以插入合適的刀架中。

注1：剃須刀刀片薄于0.2mm，用兩個(gè)鋼板用螺釘固定或粘合夾持，只留下邊緣約2mm的刃口以保持剛度。理想的剃

須刀刀片的刀尖角度為30°或更小。

注2：雖然完全可以用手工加工切口，但是使用一個(gè)簡(jiǎn)單的裝置固定樣品，再用涂有金剛石膏的剃須刀片在樣品上作往

復(fù)運(yùn)動(dòng)，可使剃須刀片的加載可控和方向穩(wěn)定，從而產(chǎn)生更鋒利的切口。示例見附錄A。

5.2金相用金剛石膏，混合在粘性有機(jī)載體中，晶粒細(xì)小，通常為1μm至3μm。

5.3潤(rùn)滑劑，剃須刀刀片用的輕質(zhì)潤(rùn)滑油。

5.4樣品夾具，由一個(gè)平板或其他合適的裝置組成，用于在切口研磨過程中固定樣品。

5.5彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)夾具，按照GB/T6569要求的四點(diǎn)彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)夾具或者三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)夾具。

使用三點(diǎn)彎曲夾具時(shí)，應(yīng)保證V型切口與中心加載輥對(duì)齊。

樣品放置在兩個(gè)垂直于其長(zhǎng)軸的支撐點(diǎn)上。外支承點(diǎn)宜為直徑5.0mm±0.2mm的平行輥棒，并且能

夠在同平面向外滾動(dòng)。其中一個(gè)輥棒應(yīng)能圍繞與樣品長(zhǎng)度平行的軸旋轉(zhuǎn)以使扭轉(zhuǎn)載荷降到最低。兩個(gè)輥

棒間距為40.0mm±0.5mm（四點(diǎn)彎曲）或30mm±0.5mm（三點(diǎn)彎曲），軸線平行度公差小于1°。測(cè)量輥

棒中心距離，精確到0.1mm。輥棒宜用硬化鋼或其他硬質(zhì)材料制成，硬度大于40HRC（洛氏硬度C級(jí)）。

輥棒表面光滑無毛刺，粗糙度小于0.5μmRa，直徑公差±0.02mm。

對(duì)于四點(diǎn)彎曲，兩個(gè)加載輥位于1/4點(diǎn)（或1/3點(diǎn)），內(nèi)跨為20mm±0.2mm（或10mm±0.2mm為1/3

點(diǎn)彎曲），可自由向內(nèi)滾動(dòng)。輥棒可以圍繞與樣品長(zhǎng)軸平行的軸線方向轉(zhuǎn)動(dòng)以校直。對(duì)于三點(diǎn)彎曲，棍

棒不需要旋轉(zhuǎn)，應(yīng)位于外支承輥之間的中心位置。使用移動(dòng)顯微鏡或其他合適的裝置沿樣品長(zhǎng)度方向并

垂直于加載方向測(cè)量輥棒間距離精確到0.1mm。四點(diǎn)彎曲加載輥應(yīng)對(duì)稱定位在±0.1mm以內(nèi)。應(yīng)確保兩

個(gè)輥棒受力相等。三點(diǎn)彎曲的單輥棒宜位于中心±0.2mm以內(nèi)。

5.6萬能材料試驗(yàn)機(jī)，能夠在彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)夾具中對(duì)樣品施加恒定位移速率或恒定加載速率的力，并

記錄樣品斷裂的力。測(cè)力裝置應(yīng)符合GB/T16825.1的要求，并應(yīng)具有1%的精確度。

5.7試驗(yàn)機(jī)應(yīng)具有記錄力/位移曲線的能力，應(yīng)有直接接觸樣品的引伸計(jì)系統(tǒng)。試驗(yàn)機(jī)剛度足夠時(shí)，可

采用設(shè)備記錄位移。

5.8超聲波清洗機(jī)，用于開槽后放入燒杯或其它含有溶劑的容器中清洗樣品。

5.9經(jīng)校準(zhǔn)的符合GB/T1216要求的千分尺，也可用游標(biāo)或電子讀數(shù)器讀出0.002mm的精度。

5.10光學(xué)顯微鏡，校準(zhǔn)后放大倍數(shù)為50倍~500倍，適用于觀察切口尖端形狀，配有攝像頭。

5.11切口測(cè)量裝置，一種經(jīng)校準(zhǔn)的測(cè)量裝置，用于測(cè)量斷裂后切口的深度，讀數(shù)精度為0.002mm。

5.12可使用測(cè)量用移動(dòng)顯微鏡，或者帶有校準(zhǔn)的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)樣品臺(tái)的傳統(tǒng)金相顯微鏡，或者帶有校準(zhǔn)目

鏡的顯微鏡。

5.13干燥爐，用于干燥清洗后的樣品，可在120℃±5℃保溫。

5.14金剛石切割機(jī)，可在一組樣品上預(yù)留不超過0.5mm深的切口，見6.3。

6樣品制備

6.1樣品數(shù)量

至少要準(zhǔn)備七個(gè)樣品用于切槽，其中五個(gè)樣品用于試驗(yàn)，兩個(gè)樣品用于在切槽準(zhǔn)備過程中保護(hù)其他

樣品。

注：如果使用機(jī)器切割V型切口，不必用護(hù)邊樣品來保護(hù)一組由五個(gè)樣品組成的樣品組。

建議沒有經(jīng)驗(yàn)的操作人員先用多余的樣品進(jìn)行試驗(yàn)。

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6.2樣品尺寸

按照GB/T6569的要求，準(zhǔn)備矩形截面的長(zhǎng)條樣品。圖1所示標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的樣品形狀和主要尺寸。

注1：GB/T6569中的倒角或圓角要求對(duì)V型切口試驗(yàn)并不是必要的。

注2：其他尺寸的樣品，例如（2mm×2.5mm×25mm）可以與相應(yīng)彎曲強(qiáng)度夾具選擇性地使用。

標(biāo)引符號(hào)說明：

L——大于45mm（四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)）或大于35mm（三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)）；

W——4.0mm±0.2mm；

B——3.0mm±0.2mm。

圖1按照GB/T6569要求的樣品尺寸示意圖

6.3手工準(zhǔn)制備V型切口

使用適當(dāng)粘合劑將樣品并排粘在樣品夾具上，如圖2所示。試驗(yàn)樣品和護(hù)邊樣品盡可能靠近。確保

樣品的頂部表面是水平的。在樣品的長(zhǎng)度中點(diǎn)畫一條鉛筆直線，標(biāo)明準(zhǔn)備切口的位置。當(dāng)安裝在夾具上

時(shí)，應(yīng)避免使樣品彎曲。

標(biāo)引序號(hào)說明：

1——定位墊塊；

2——護(hù)邊樣品；

3——試驗(yàn)樣品；

4——導(dǎo)引金剛石鋸片開槽鉛筆劃線。

圖2夾具固定樣品示意圖

如圖3所示，把夾具安裝在金剛石切割機(jī)。沿鉛筆線切一個(gè)寬度0.5mm、深度0.5mm和長(zhǎng)度超過樣

品組的預(yù)切槽，切好后，清洗刀架、樣品，尤其是預(yù)切槽。

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a)排列在支座上的樣品b)用薄金剛石鋸片開槽

標(biāo)引符號(hào)說明：

A——樣品受力表面；

B——金剛石切割機(jī)底盤；

C——金剛石鋸片；

D——預(yù)切槽；

X——護(hù)邊樣品。

圖3預(yù)開槽示意圖

注1：金剛石鋸片的厚度應(yīng)僅比剃須刀片厚度稍大。否則，刀片尖可能滑過預(yù)開槽表面而難以形成V型切口。如果鋸

片比剃須刀片厚得多，將鋸片尖端做成V型。

將樣品夾具固定在虎鉗或其他合適的夾持工裝上。如圖4a)所示，用金剛石研磨膏填充在預(yù)切槽。

為了保護(hù)手指，應(yīng)將剃須刀片放在刀架上或使用膠帶固定（如圖4b所示）。將剃須刀片外露刀尖置

于預(yù)開槽上，輕輕施加載荷。

注2：過度用力適得其反，將導(dǎo)致刀尖快速鈍化。建議用約5N至10N的載荷。

如圖4b)所示用剃須刀片前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)來研磨V型切口，盡可能保持刀片水平和豎直。

注3：在預(yù)開槽中滴入輕質(zhì)潤(rùn)滑油可提高刀片運(yùn)動(dòng)過程中的穩(wěn)定性。

a)在槽中填入金剛石研磨膏b)在槽中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的剃須刀片

標(biāo)引序號(hào)說明：

1——厚膠帶起保護(hù)作用；

2——剃須刀片。

圖4預(yù)開槽中的剃須刀片

用光學(xué)顯微鏡定期檢查V型切口兩端的深度。如果可能的話，檢查樣品時(shí)，建議不從夾具上取下。

如需取下樣品，還需進(jìn)一步研磨，重新固定樣品時(shí)應(yīng)將刀片插入V型切口作為導(dǎo)向。如果V型切口總深

度小于0.8mm，則需繼續(xù)研磨直至切口總深度在0.8mm至1.2mm之間。

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注4：用4μm金剛石研磨膏手工研磨，可得到約20μm的V型切口寬度。使用較細(xì)的金剛石研磨膏，例如1μm的金

剛石研磨膏，通常不會(huì)減少切口寬度。如果V型切口寬度大于30μm，建議使用新的或不同品牌的刀片。在粗晶

材料中，大顆粒在研磨過程中可能會(huì)從切口中崩出，難以獲得尖銳V型切口。

注5：不同的材料研磨切口的時(shí)間不同。通常較硬的陶瓷比較容易加工。對(duì)個(gè)試驗(yàn)樣品和2個(gè)護(hù)邊樣品的樣品組，加

工氧化鋁材料通常需要約30min，氮化硅材料需要約4h。

從夾具上取下樣品，同時(shí)避免彎曲樣品。在超聲清洗機(jī)中用丙酮清潔樣品。清洗時(shí)不要損壞樣品，

例如在超聲清洗過程中允許樣品接觸。將樣品放入120℃烘箱內(nèi)烘干至少1h。

注6：V型切口很難清洗干凈，特別是當(dāng)切口尖端半徑很小時(shí)。可采取其他方法來沖洗或刮去金剛石顆粒。

6.4用機(jī)器加工V型切口(可選)

可用機(jī)器自動(dòng)研磨V型切口。附錄A列出了機(jī)器實(shí)例及其主要要求。

注1：采用足夠剛度的機(jī)器和1μm的金剛石研磨膏，研磨晶粒尺寸約為1μm至2μm的陶瓷，切口寬度通常可小到1μm。

注2：可使用剃須刀片和中等粒度的金剛石研磨膏（通常為10μm）直接在樣品的平面上開V型切口，而不需要預(yù)切

槽。當(dāng)切口足夠深時(shí)，清理切口后換新的剃須刀片和細(xì)金剛石研磨膏以研磨尖銳的V型切口。

6.5切口根部半徑的測(cè)定

從五個(gè)試驗(yàn)樣品中選擇兩個(gè)樣品進(jìn)行試驗(yàn)。用約50倍的放大倍率拍攝每個(gè)樣品一側(cè)的V型切口，如

果切口尖端在這個(gè)放大倍數(shù)下沒有分辨出來，可采用更大的放大倍數(shù)。通過拍照控制V型切口的幾何形

狀。報(bào)告任何幾何形狀偏離圖5所示的切口情況。

用約300放大倍率拍攝上述樣品的V型切口尖端。根據(jù)圖5測(cè)量V型切口的角度和寬度。報(bào)告V型切

口的角度β和寬度S。

切口寬度應(yīng)不大于試驗(yàn)材料平均晶粒尺寸的兩倍。寬度大于20μm的切口在任何試驗(yàn)材料中都是不

可接受的，不論晶粒大小。

注1：測(cè)量平均晶粒尺寸的線性截距方法參見ASTME112[8]或EN623-3[9]。

注2：測(cè)量最外層樣品的切口寬度，可連續(xù)研磨直至切口符合要求后再從夾具上移除樣品。

標(biāo)引符號(hào)說明：

a——0.8mm～1.2mm；

b——≈0.5mm；

c——剃須刀片寬，a-b＞c；

β——≈30°或越小越好；

S——V型槽寬度。

圖5V型槽尺寸示意圖

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7試驗(yàn)步驟

7.1樣品尺寸

用千分尺測(cè)量每個(gè)樣品靠近切口的厚度W和寬度B（見圖1），將每個(gè)值讀取到0.002mm。

7.2彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)

將樣品3mm寬表面放置在彎曲試驗(yàn)夾具上，V型切口面置于外支撐輥上，切口在加載輥之間。如果

采用三點(diǎn)彎曲，確保切口位于加載輥正下方±0.1mm范圍內(nèi)。對(duì)樣品加載，控制斷裂時(shí)間在5s到15s之間。

注1：該斷裂時(shí)間相當(dāng)于機(jī)器位移速率為0.5mm/min。

記錄斷裂載荷（最大載荷）到三位有效數(shù)字。試驗(yàn)應(yīng)在室溫空氣中進(jìn)行。如果預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)亞臨界裂

紋擴(kuò)展，試驗(yàn)也可以在干燥的氮?dú)夥罩羞M(jìn)行。報(bào)告試驗(yàn)期間的試驗(yàn)介質(zhì)、溫度和相對(duì)濕度。

檢查載荷/位移曲線，看是否有亞臨界裂紋擴(kuò)展或裂紋突變現(xiàn)象，特別是在開始斷裂前曲線的向下

彎曲。

注2：檢測(cè)亞臨界裂紋擴(kuò)展的能力受到試驗(yàn)夾具和載荷位移系統(tǒng)剛度的影響。可使用靈敏的位移傳感器或放置在切口

對(duì)面的樣品表面上的引伸計(jì)直接測(cè)量位移。

7.3切口深度的測(cè)量

使用放大倍率50倍顯微鏡與經(jīng)校準(zhǔn)的步進(jìn)位移平臺(tái)觀察斷裂表面（見圖6）并測(cè)量V型切口深度，

讀出a1、a2和a3到三位有效數(shù)字。檢查斷裂是否始于V型切口底部的整個(gè)長(zhǎng)度，如果不是，試驗(yàn)無效。

注1：白色材料可能難以測(cè)量V型切口深度。為了突出斷裂的邊緣，可用光纖光源的掠入式照明或在斷裂前在V型切

口上涂上有色染料。

高倍放大觀察靠近切口尖端的斷裂區(qū)域，在傾斜角度或掠入照明下進(jìn)行觀察。如果可以看到裂紋從

切口根部擴(kuò)展起來的狹窄區(qū)域（圖6中的3），或者裂紋在快速斷裂之前亞臨界擴(kuò)展的區(qū)域，確定這個(gè)區(qū)

域的寬度δa1、δa2、δa3，在圖6所示的三個(gè)位置，并將這些數(shù)值分別加到切口長(zhǎng)度a1、a2和a3上。

注2：不可能在所有試驗(yàn)材料上都清楚地看到初始裂紋擴(kuò)展區(qū)域。

標(biāo)引序號(hào)說明：

1——斷裂表面；

2——V型槽表面；

3——寬度為δa的臨界裂紋擴(kuò)展區(qū)域。

圖6V型槽尺寸示意圖

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7.4計(jì)算斷裂韌性

利用公式（1）計(jì)算V型切口的平均深度。根據(jù)公式（3）計(jì)算平均相對(duì)V型切口深度α，其應(yīng)介于0.2

和0.3之間，并滿足公式（2）。

.....................................................................（1）

.......................................................................（2）

?=(?1+?2+?3)/3

................................................................................（3）

???????/?≤0.1

對(duì)于四點(diǎn)彎曲，使用公式（4）和（5）（參見GB/T23806）計(jì)算斷裂韌性KIC,SEVNB:

?=?/?

..........................................................（4）

??1??23?

1.5?

?IC,SEVNB=?????21????

3.490.681.352(1)

Y*1.98871.326....................................（5）

12

對(duì)于使用40mm跨距的三點(diǎn)彎曲樣品（即S1/w=10），使用公式（6）和(7）（引自GB/T23806）

計(jì)算斷裂韌性KIC,SEVNB:

................................................................（6）

??13??

?IC,SEVNB=?????2??......................（7）

?2345

對(duì)于使用30mm跨距的三點(diǎn)彎曲樣品（即S1/w=7,5），使用方程式（6）和（8）（參見GB/T23806）

?=1.9472?5.0247?+11.8954??18.0635?+14.5986??4.6896?

計(jì)算斷裂韌性KIC,SEVNB:

.....................................（8）

式中：?234

?=1.964?2.837?+13.7714??23.250?+24.129?

1/2

KIC,SEVNB——為SEVNB法測(cè)得的斷裂韌性，單位為兆帕每米的0.5次方（MPa·m）；

F——為斷裂載荷，單位為兆牛（MN）；

B——為樣品寬度，單位為米（m）；

W——為樣品厚度，單位為米（m）；

S1——為支撐跨距，單位為米（m）；

S2——為加載跨距S1>S2，單位為米（m）；

a——為V型切口平均深度，單位為米（m）；

amax——是a1、a2和a3的最大值，單位為米（m）；

amin——是a1、a2和a3的最小值，單位為米（m）；

α——V型切口的相對(duì)深度；

Y*——是應(yīng)力強(qiáng)度形狀因子。

注1：上述計(jì)算對(duì)于0.35<a/W<0.6和指定的S1/W值有效。

[6]

ASTMC1421為其他S1/W值提供了替代方程。

所有計(jì)算采用三位有效數(shù)字。計(jì)算KIC,SEVNB的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，將結(jié)果四舍五入到小數(shù)點(diǎn)后兩位。

注2：四點(diǎn)彎曲公式KIC,SEVNB計(jì)算可用下列值進(jìn)行檢查：

-6-3-3-3-3-3

F=100×10MN，B=3×10m，W=4×10m，a=10m，S1=40×10m，S2=20×10m。結(jié)果：KIC,SEVNB=3.80

MPa·m1/2。

注3：上述分析假定，在快速斷裂點(diǎn)，從切口端開始的裂紋長(zhǎng)度大于切口根部寬度S。如果裂紋長(zhǎng)度明顯小于這個(gè)值，

那么斷裂韌性值就被高估了，還需要額外修正（見附錄C）。

8精度和偏差

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附錄B所示的國際比對(duì)試驗(yàn)結(jié)果所示，對(duì)于粒徑大于1μm的材料，四點(diǎn)彎曲樣品的試驗(yàn)結(jié)果的變異

系數(shù)通常小于10%，其平均值與其他類似材料的試驗(yàn)結(jié)果相當(dāng)。對(duì)于具有較細(xì)晶粒尺寸的材料，結(jié)果依

賴于切口尖端部半徑，可能會(huì)比尖銳裂紋得到的真實(shí)結(jié)果更高。

該方法假定裂紋在切口尖端開始擴(kuò)展，切口長(zhǎng)度等于尖銳裂紋長(zhǎng)度。在實(shí)踐中，尖銳的裂紋可能是

連續(xù)損傷的累積，真實(shí)的臨界裂紋長(zhǎng)度可能略長(zhǎng)于測(cè)量切口長(zhǎng)度，導(dǎo)致低估韌性幾個(gè)百分點(diǎn)。對(duì)靠近切

口處的裂紋表面進(jìn)行近距離觀察，可以確定臨界起始過程，并可以對(duì)裂紋長(zhǎng)度測(cè)量值進(jìn)行修正（見圖6

和附錄C）。氧化物材料在正常濕度的空氣中試驗(yàn)時(shí)，最有可能觀察到亞臨界效應(yīng)。

9試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含以下內(nèi)容：

a)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的名稱和地址；

b)試驗(yàn)日期、報(bào)告和每頁的唯一標(biāo)識(shí)、客戶名稱和地址以及報(bào)告的授權(quán)簽字人；

c)引用的本文件名稱；

d)試驗(yàn)材料信息，批次代碼和制造日期等，機(jī)加工、倒角或修圓的詳細(xì)步驟；

e)說明用以制備V型切口的方法、切口的深度及切口根部的寬度，包括照片；

f)強(qiáng)度試驗(yàn)夾具的描述，是三點(diǎn)彎曲還是四點(diǎn)彎曲，以及斷裂試驗(yàn)程序的細(xì)節(jié)；

g)斷裂后切口長(zhǎng)度的測(cè)量值，觀察的斷裂前明顯亞臨界裂紋擴(kuò)展（從柔度變化或斷口分析證據(jù)）；

h)每個(gè)試驗(yàn)的斷裂韌性計(jì)算值、最少五個(gè)有效試驗(yàn)的平均值，以及標(biāo)準(zhǔn)差；

i)是否因切口根部效應(yīng)或穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展而對(duì)斷裂韌性計(jì)算做出任何修正（見附錄C）；

j)與本文件規(guī)定的試驗(yàn)條件有任何必要偏離的詳細(xì)情況。由于樣品的形狀或大小，或切口的準(zhǔn)備

方法。

8

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AA

附錄A

（資料性）

用機(jī)器研磨V型槽

使用小型機(jī)器對(duì)刀片或樣品進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，大大簡(jiǎn)化了切口研磨過程。圖A.1顯示了這種機(jī)器的一

個(gè)例子，在這種機(jī)器中，一個(gè)小電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)曲軸連接到一個(gè)直線滑桿上，試驗(yàn)樣品固定在上面。剃

須刀片夾在垂直滑塊的末端，滑塊上有一個(gè)小小的8字。百分表接觸頂部的滑動(dòng)軸，指示切進(jìn)深度。應(yīng)

該注意的是，百分表給出了切口深度和刀片磨損的和。切口深度需要用顯微鏡來檢查。另一種配置是剃

須刀片往復(fù)運(yùn)動(dòng)而樣品固定。

無論采用何種配置，機(jī)器運(yùn)動(dòng)需具有以下關(guān)鍵特性：

a)剃須刀片必須與機(jī)器運(yùn)動(dòng)方向精準(zhǔn)對(duì)齊，否則會(huì)在切口處粘連，刀片邊緣應(yīng)與運(yùn)動(dòng)方向平行，

以確保磨損均勻，研磨深度均勻；

b)剃須刀片更換時(shí)必須精確定位，以對(duì)準(zhǔn)研磨切口；

c)往復(fù)運(yùn)動(dòng)必須有足夠的橫向剛性，以避免錯(cuò)位和扭曲；

d)樣品夾具應(yīng)精確地固定在機(jī)器底座上，如拆下后檢查完樣品，可容易地固定在同一位置。

在操作過程中，每隔10min需要潤(rùn)滑刀片并刷一次新金剛石磨料。

使用這樣的機(jī)器，可直接使用剃須刀片獲得滿意的切口而不用預(yù)開槽。

a)簡(jiǎn)單的樣品往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)器b)剃須刀片和樣品夾具放大示意圖

圖A.1簡(jiǎn)單的樣品往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)器及剃須刀片和樣品夾具示意圖

9

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BB

附錄B

（資料性）

SEVNB斷裂韌性試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室比對(duì)結(jié)果

有31個(gè)實(shí)驗(yàn)室參與了歐洲結(jié)構(gòu)完整性學(xué)會(huì)/新材料與標(biāo)準(zhǔn)凡爾賽計(jì)劃（VAMAS）的SEVNB斷裂韌

性試驗(yàn)方法比對(duì)試驗(yàn)。表B.1列出了四種塊體精細(xì)陶瓷樣品的信息，它們均具有大于1μm的平均晶?；?/p>

顯微結(jié)構(gòu)特征尺寸。

表B.1樣品工藝參數(shù)和材料特性

參數(shù)998氧化鋁999氧化鋁氣壓氮化硅GPSSN反應(yīng)燒結(jié)碳化硅SSIC

粉體純度>99.8%>99.8%BayerN3208

成型/燒結(jié)/熱等處理冷等靜壓a/空氣冷等靜壓/空氣氣壓氣壓熱等靜壓b

晶粒尺寸>10μm≈1.7μm<1μm,長(zhǎng)柱狀晶7μm

密度3.86g/cm33.97g/cm33.23g/cm33.15g/cm3

強(qiáng)度342MPac350MPac>920MPac

a冷等靜壓

b熱壓

c四點(diǎn)彎曲

這些陶瓷材料在這種試驗(yàn)方法的應(yīng)用時(shí)有不同難度。氧化鋁-998的試驗(yàn)結(jié)果非常一致。28個(gè)實(shí)驗(yàn)室

的135個(gè)B尺寸有效四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)的斷裂韌性為3.57±0.22MPa·m1/2（平均值和標(biāo)準(zhǔn)差）。氧化鋁-999的

試驗(yàn)結(jié)果比較一致。21個(gè)實(shí)驗(yàn)室102個(gè)有效試驗(yàn)的斷裂韌性為3.74±0.40MPa·m1/2。GPSSN的試驗(yàn)結(jié)果一

致。27個(gè)實(shí)驗(yàn)室129個(gè)有效試驗(yàn)的斷裂韌性為5.36±0.34MPa·m1/2。SSiC的試驗(yàn)結(jié)果非常一致。12個(gè)實(shí)驗(yàn)

室56個(gè)有效試驗(yàn)的斷裂韌性2.61±0.18MPa·m1/2。

對(duì)釔穩(wěn)定四方相氧化鋯多晶材料（Y-TZP）也進(jìn)行了少量的試驗(yàn)。結(jié)果清楚地表明了切口根部半徑

的依賴性，所有結(jié)果都給出了比彎曲表面裂紋法（SCF）更高的韌性值。沒有一個(gè)實(shí)驗(yàn)室能夠獲得足夠

小的切口根半徑。因此，SEVNB方法不推薦適用于這種材料。

使用了ISO5725-2[2]分析了SEVNB斷裂韌性測(cè)量方法比對(duì)試驗(yàn)的重復(fù)性（實(shí)驗(yàn)室內(nèi)）和再現(xiàn)性（實(shí)

驗(yàn)室之間）。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見表B.2，并與參考文獻(xiàn)[3]中使用的早期VAMAS比對(duì)試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行了比

較。SCF方法的精密度和偏差是依照ASTME691[4]的相同的方式計(jì)算出來的。（注意在ISO5725-2中，異常值的

標(biāo)準(zhǔn)是1%，而在ASTME691中是0.5%。）

這種方法對(duì)少量樣品的適用性見參考文獻(xiàn)[5]。

[1][3]

表B.2SEVNB法結(jié)果的變異系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差的重復(fù)性和再現(xiàn)性與SCF法測(cè)熱壓Si3N4結(jié)果對(duì)比

實(shí)驗(yàn)室間重實(shí)驗(yàn)室內(nèi)再

參加試驗(yàn)單

材料方法樣品數(shù)復(fù)性變異系數(shù)現(xiàn)性變異系數(shù)

位數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差

998氧化鋁SEVNB281350.174.60.226.1

999氧化鋁SEVNB211020.236.20.410.7

GPSSNSEVNB271290.285.30.346.3

SSiCSEVNB12560.124.50.186.8

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熱壓氮化硅SCF191020.245.40.316.8

熱等靜壓氮

SCF151000.387.70.458.9

化硅

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CC

附錄C

（資料性）

有效裂紋長(zhǎng)度大于切口深度的修正

本文件在數(shù)學(xué)分析中假定有效裂紋長(zhǎng)度等于切口深度。實(shí)際上，一個(gè)尖銳的裂紋必須從切口尖端的

研磨損傷中產(chǎn)生（即亞臨界狀態(tài)或“崩入”）才會(huì)發(fā)生斷裂，因此，施加在樣品上峰值力對(duì)應(yīng)的真實(shí)裂紋

長(zhǎng)度很可能比從切口深度估計(jì)的要長(zhǎng)，從而低估了真實(shí)的斷裂韌性。

通過檢測(cè)樣品在峰值力達(dá)到之前的力位移曲線的非線性來判斷斷裂前亞臨界裂紋擴(kuò)展的存在。切口

以下裂紋狀缺陷的亞臨界擴(kuò)展程度，要么直接測(cè)量，例如通過斷口觀察，要么推定晶粒尺寸為缺陷尺度。

為了提供一個(gè)更好的估計(jì)斷裂韌性方法，可遵循參考文獻(xiàn)[6]的分析。文獻(xiàn)[6]假定裂紋在切口根部和

失穩(wěn)擴(kuò)展位置之間擴(kuò)展時(shí)沒有R曲線行為，如果對(duì)于平面裂紋或半橢圓裂紋δa/R≥1.5，其中δa是從切口

尖端開始的裂紋長(zhǎng)度，R是切口根部半徑，那么用擴(kuò)展裂紋長(zhǎng)度（即a0+δa）計(jì)算的韌性與真實(shí)韌性之間

的差別可以忽略不計(jì)。在這種情況下，用切口深度計(jì)算的標(biāo)稱（nominal）斷裂韌性可以用下面的公式

（C.1）修正：

.................................（C.1）

其中F=Y*（三?點(diǎn)彎曲）或Y*/(1-α)1.5（四點(diǎn)彎曲）。如果用斷口分析方法可以測(cè)量裂紋的長(zhǎng)度，則該

?IC,SEVNB≈?IC,SEVNB1+??/?0??0+??/?/??0/?

表達(dá)式可以有效地應(yīng)用于δa/R≥1.5。

如果δa/R<1.5，即裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)烈地受到切口半徑的影響，那么采用上述方法減小δa或增大R

會(huì)有增大的誤差。對(duì)于切口后是直裂紋，一個(gè)改進(jìn)的近似公式（C.2）為：

.................................................（C.2）

對(duì)于切口后是半橢圓裂紋??，利用公式?（C.3）：

?IC,SEVNB=?IC,SEVNB????2.243??/?

...........................................（C.3）

式中：???

?IC,SEVNB=?IC,SEVNB????2.243???/???/?

...................................................

(C.4)

???/?=0.6667+0.1781?????1.64??/?

在斷口分析法無法確定明顯的裂紋擴(kuò)展區(qū)域的情況下，Damani等人[10]建議假設(shè)至少有一個(gè)晶粒長(zhǎng)

度應(yīng)該被計(jì)算在擴(kuò)展內(nèi)。對(duì)于細(xì)顆粒材料，這種修正可能微不足道，但對(duì)于粗顆粒材料，這可能是非常

重要的。本文件使用者最終采取的方案應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中報(bào)告。

12

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參?考?文?獻(xiàn)

[1]KüBLER,J.,(1999).FracturetoughnessofceramicsusingtheSEVNBmethod:roundrobin,VAMASReport

No.37(ISSN1016-2186)andESISDocumentD2-99,EMPA-Dübendorf,Switzerland,1998

[2]ISO5725-2:1994,Accuracy(truenessandprecision)ofmeasurementmethodsandresults—Part2:Basic

methodforthedeterminationofrepeatabilityandreproducibilityofastandardmeasurementmethod

[3]QUINN,G.,GETTINGS,R.andKüBLER,J.(1996).Fractographyandthesurfacecrackinflexure(SCF)method

forevaluatingfracturetoughnessofceramics,in:FractographyofGlassesandCeramicsIII:Ceramic

Transactions,64,editedbyVarner,J.R.,Fréchette,V.C.andQuinn,G.D.,Amer.Ceram.Soc.,Westerville,

USA,pp.107-44

[4]ASTME691StandardPracticeforConductinganInterlaboratoryStudytoDeterminethePrecisionofaTest

Method

[5]KUEBLER,J.,FractureToughnessofCeramicsusingtheSEVNBMethod:FromaPreliminaryStudytoa

StandardTestMethod,FractureResistanceTestingofMonolithicandCompositeBrittleMaterials,ASTM

STP1409,J.A.Salem,M.G.Jenkins,andG.D.Quinn,eds.AmericanSocietyforTestingandMaterials,West

Conshohocken,PA,2001

[6]ASTMC1421-99,StandardTestMethodsforDeterminationofFractureToughnessofAdvancedCeramicsat

AmbientTemperatures

[7]FETT,T.,Influenceofafinitenotchrootradiusonfracturetoughness,J.Eur.Ceram.Soc.,25,2005,pp.

543-547

[8]ASTME112,StandardTestMethodsforDeterminingAverageGrainSize

[9]EN623-3,Advancedtechnicalceramics—Monolithicceramics—Generalandtexturalproperties—Part3:

Determinationofgrainsizeandsizedistribution(characterizedbythelinearinterceptmethod)

[10]DAMANI,R.J.,SCHUSTER,C.andDANZER,R.PolishednotchmodificationofSENB-Sfracturetoughness

testing,J.Eur.Ceram.Soc.,17(14),1997,pp.1685-9

[11]LeBac,VerfahrenzumFeinkerbenvonkeramischenK?rpern,Patent146416,GermanDemocraticRepublic

1979-81

[12]NISHIDA,T.,HANAKI,Y.andPEZZOTTI,G.Effectofnotch-rootradiusonthefracturetoughnessofa

fine-grainedalumina,J.Am.Ceram.Soc.,77[2],1994,pp.606-8

[13]AWAJI,H.andSAKAIDA,Y.V-notchtechniqueforsingleedgenotchedbeamandchevronnotchmethods,J.

Am.Ceram.Soc.,76[11],1990,pp.3522-5

[14]ISO18756:2003,Fineceramics(advancedceramics,advancedtechnicalceramics)—Determinationof

fracturetoughnessofmonolithicceramicsatroomtemperaturebythesurfacecrackinflexure(SCF)method

ISO24370:2005,Fineceramics(advancedceramics,advancedtechnicalceramics)—Testmethodfor

fracturetoughnessofmonolithicceramicsatroomtemperaturebychevron-notchedbeam(CNB)method。

______________________________

13

GB/TXXXXX—XXXX

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件修改采用ISO23146:2012《精細(xì)陶瓷（先進(jìn)陶瓷、先進(jìn)技術(shù)陶瓷）單片陶瓷斷裂韌度的

試驗(yàn)方法單邊V形切口束（SEVNB）法》。

本文件做出下列編輯性改動(dòng)及其技術(shù)性差異：

——為與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)，將標(biāo)準(zhǔn)名稱改為《精細(xì)陶瓷斷裂韌性試驗(yàn)方法單邊V型切口梁法》；

——為適應(yīng)我國的技術(shù)條件，第2章規(guī)范性引用文件中的ISO3611、ISO7500-1、ISO14704、ISO

15732分別由GB/T1216、GB/T16825.1、GB/T6569、GB/T23806替代。

本文件由中國建筑材料聯(lián)合會(huì)提出。

本文件由全國工業(yè)陶瓷標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC194）歸口。

本文件起草單位：中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所等。

本文件主要起草人：王新剛，蔣丹宇等。

I

GB/TXXXXX—XXXX

精細(xì)陶瓷斷裂韌性試驗(yàn)方法單邊V型切口梁法

1范圍

本文件規(guī)定了精細(xì)陶瓷斷裂韌性試驗(yàn)方法，采用單邊V型切口梁在四點(diǎn)彎曲模式下加載直致破壞。

本方法適用于晶粒尺寸或主要微觀特征結(jié)構(gòu)尺寸大于1μm的塊體陶瓷。

本文件不推薦用于釔穩(wěn)定四方相氧化鋯多晶材料（Y-TZP）。這種方法也可能不適用于V型切口的

根部不會(huì)形成尖銳裂紋的其他高韌性或“軟”陶瓷。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T1216外徑千分尺

GB/T6569精細(xì)陶瓷彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)方法（GB/T6569—2006，ISO14704:2000，MOD）

GB/T16825.1靜力單軸試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)第1部分:拉力和（或）壓力試驗(yàn)機(jī)測(cè)力系統(tǒng)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)

（GB/T16825.1—2008，ISO7500-1:2004，IDT）

GB/T23806精細(xì)陶瓷斷裂韌性試驗(yàn)方法單邊預(yù)裂紋梁（SEPB）法（GB/T23806—2009，ISO

15732:2003，MOD）

3術(shù)語和定義

GB/T23806界定的術(shù)語和定義適用于本文件。

4原理

本文件規(guī)定的斷裂韌性試驗(yàn)方法是基于切口尖端尖銳的長(zhǎng)條樣品的斷裂試驗(yàn)。使用手工方法或簡(jiǎn)易

的機(jī)器，通過結(jié)合金剛石研磨膏的剃須刀片往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在樣品中磨出一個(gè)窄的切口?？刂魄锌谥苽錀l件，

根據(jù)試驗(yàn)材料的晶粒尺寸不同，制備切口尖端的半徑為（1～20）μm。對(duì)于許多材料來說，這非常接近

一個(gè)尖銳裂紋，如果切口根部在制備過程中或在隨后的斷裂過程中形成尖銳的裂紋，這種方法的試驗(yàn)結(jié)

果和單邊預(yù)裂梁法（GB/T23806）或表面裂紋彎曲法（ISO18756）[14]非常接近。與尖端半徑通常大

于50μm的金剛石尖鋸片或表面鑲金剛石的線鋸相比，該方法具有切口制作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。與其他預(yù)裂紋

方法相比，本方法更易操作，也被廣泛應(yīng)用于本標(biāo)準(zhǔn)適用范圍之外的材料。

這種方法已經(jīng)過廣泛的研究（見參考文獻(xiàn)），并經(jīng)過歐洲結(jié)構(gòu)完整性學(xué)會(huì)/新材料與標(biāo)準(zhǔn)凡爾賽計(jì)

劃（VAMAS）的比對(duì)試驗(yàn)，其結(jié)果見附錄B。

對(duì)于晶粒尺寸小于1μm的材料，本方法有一定局限性，因?yàn)榍锌诮朴诩怃J裂紋的假設(shè)可能不成立

（見附錄C）。使用者應(yīng)盡量減少樣品的切口根部半徑。本文件暫定切口根部半徑應(yīng)小于等于被測(cè)材料

平均晶粒尺寸的兩倍。

1

GB/TXXXXX—XXXX

5裝置

5.1普通剃須刀刀片，沿一邊有支撐結(jié)構(gòu)，也可以插入合適的刀架中。

注1：剃須刀刀片薄于0.2mm，用兩個(gè)鋼板用螺釘固定或粘合夾持，只留下邊緣約2mm的刃口以保持剛度。理想的剃

須刀刀片的刀尖角度為30°或更小。

注2：雖然完全可以用手工加工切口，但是使用一個(gè)簡(jiǎn)單的裝置固定樣品，再用涂有金剛石膏的剃須刀片在樣品上作往

復(fù)運(yùn)動(dòng)，可使剃須刀片的加載可控和方向穩(wěn)定，從而產(chǎn)生更鋒利的切口。示例見附錄A。

5.2金相用金剛石膏，混合在粘性有機(jī)載體中，晶粒細(xì)小，通常為1μm至3μm。

5.3潤(rùn)滑劑，剃須刀刀片用的輕質(zhì)潤(rùn)滑油。

5.4樣品夾具，由一個(gè)平板或其他合適的裝置組成，用于在切口研磨過程中固定樣品。

5.5彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)夾具，按照GB/T6569要求的四點(diǎn)彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)夾具或者三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)夾具。

使用三點(diǎn)彎曲夾具時(shí)，應(yīng)保證V型切口與中心加載輥對(duì)齊。

樣品放置在兩個(gè)垂直于其長(zhǎng)軸的支撐點(diǎn)上。外支承點(diǎn)宜為直徑5.0mm±0.2mm的平行輥棒，并且能

夠在同平面向外滾動(dòng)。其中一個(gè)輥棒應(yīng)能圍繞與樣品長(zhǎng)度平行的軸旋轉(zhuǎn)以使扭轉(zhuǎn)載荷降到最低。兩個(gè)輥

棒間距為40.0mm±0.5mm（四點(diǎn)彎曲）或30mm±0.5mm（三點(diǎn)彎曲），軸線平行度公差小于1°。測(cè)量輥

棒中心距離，精確到0.1mm。輥棒宜用硬化鋼或其他硬質(zhì)材料制成，硬度大于40HRC（洛氏硬度C級(jí)）。

輥棒表面光滑無毛刺，粗糙度小于0.5μmRa，直徑公差±0.02mm。

對(duì)于四點(diǎn)彎曲，兩個(gè)加載輥位于1/4點(diǎn)（或1/3點(diǎn)），內(nèi)跨為20mm±0.2mm（或10mm±0.2mm為1/3

點(diǎn)彎曲），可自由向內(nèi)滾動(dòng)。輥棒可以圍繞與樣品長(zhǎng)軸平行的軸線方向轉(zhuǎn)動(dòng)以校直。對(duì)于三點(diǎn)彎曲，棍

棒不需要旋轉(zhuǎn)，應(yīng)位于外支承輥之間的中心位置。使用移動(dòng)顯微鏡或其他合適的裝置沿樣品長(zhǎng)度方向并

垂直于加載方向測(cè)量輥棒間距離精確到0.1mm。四點(diǎn)彎曲加載輥應(yīng)對(duì)稱定位在±0.1mm以內(nèi)。應(yīng)確保兩

個(gè)輥棒受力相等。三點(diǎn)彎曲的單輥棒宜位于中心±0.2mm以內(nèi)。

5.6萬能材料試驗(yàn)機(jī)，能夠在彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)夾具中對(duì)樣品施加恒定位移速率或恒定加載速率的力，并

記錄樣品斷裂的力。測(cè)力裝置應(yīng)符合GB/T16825.1的要求，并應(yīng)具有1%的精確度。

5.7試驗(yàn)機(jī)應(yīng)具有記錄力/位移曲線的能力，應(yīng)有直接接觸樣品的引伸計(jì)系統(tǒng)。試驗(yàn)機(jī)剛度足夠時(shí)，可

采用設(shè)備記錄位移。

5.8超聲波清洗機(jī)，用于開槽后放入燒杯或其它含有溶劑的容器中清洗樣品。

5.9經(jīng)校準(zhǔn)的符合GB/T1216要求的千分尺，也可用游標(biāo)或電子讀數(shù)器讀出0.002mm的精度。

5.10光學(xué)顯微鏡，校準(zhǔn)后放大倍數(shù)為50倍~500倍，適用于觀察切口尖端形狀，配有攝像頭。

5.11切口測(cè)量裝置，一種經(jīng)校準(zhǔn)的測(cè)量裝置，用于測(cè)量斷裂后切口的深度，讀數(shù)精度為0.002mm。

5.12可使用測(cè)量用移動(dòng)顯微鏡，或者帶有校準(zhǔn)的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)樣品臺(tái)的傳統(tǒng)金相顯微鏡，或者帶有校準(zhǔn)目

鏡的顯微鏡。

5.13干燥爐，用于干燥清洗后的樣品，可在120℃±5℃保溫。

5.14金剛石切割機(jī)，可在一組樣品上預(yù)留不超過0.5mm深的切口，見6.3。

6樣品制備

6.1樣品數(shù)量

至少要準(zhǔn)備七個(gè)樣品用于切槽，其中五個(gè)樣品用于試驗(yàn)，兩個(gè)樣品用于在切槽準(zhǔn)備過程中保護(hù)其他

樣品。

注：如果使用機(jī)器切割V型切口，不必用護(hù)邊樣品來保護(hù)一組由五個(gè)樣品組成的樣品組。

建議沒有經(jīng)驗(yàn)的操作人員先用多余的樣品進(jìn)行試驗(yàn)。

2

GB/TXXXXX—XXXX

6.2樣品尺寸

按照GB/T6569的要求，準(zhǔn)備矩形截面的長(zhǎng)條樣品。圖1所示標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的樣品形狀和主要尺寸。

注1：GB/T6569中的倒角或圓角要求對(duì)V型切口試驗(yàn)并不是必要的。

注2：其他尺寸的樣品，例如（2mm×2.5mm×25mm）可以與相應(yīng)彎曲強(qiáng)度夾具選擇性地使用。

標(biāo)引符號(hào)說明：

L——大于45mm（四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)）或大于35mm（三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)）；

W——4.0mm±0.2mm；

B——3.0mm±0.2mm。

圖1按照GB/T6569要求的樣品尺寸示意圖

6.3手工準(zhǔn)制備V型切口

使用適當(dāng)粘合劑將樣品并排粘在樣品夾具上，如圖2所示。試驗(yàn)樣品和護(hù)邊樣品盡可能靠近。確保

樣品的頂部表面是水平的。在樣品的長(zhǎng)度中點(diǎn)畫一條鉛筆直線，標(biāo)明準(zhǔn)備切口的位置。當(dāng)安裝在夾具上

時(shí)，應(yīng)避免使樣品彎曲。

標(biāo)引序號(hào)說明：

1——定位墊塊；

2——護(hù)邊樣品；

3——試驗(yàn)樣品；

4——導(dǎo)引金剛石鋸片開槽鉛筆劃線。

圖2夾具固定樣品示意圖

如圖3所示，把夾具安裝在金剛石切割機(jī)。沿鉛筆線切一個(gè)寬度0.5mm、深度0.5mm和長(zhǎng)度超過樣

品組的預(yù)切槽，切好后，清洗刀架、樣品，尤其是預(yù)切槽。

3

GB/TXXXXX—XXXX

a)排列在支座上的樣品b)用薄金剛石鋸片開槽

標(biāo)引符號(hào)說