基本信息
标准号:
GB/T 24522-2020
中文名称:金属材料 低拘束试样测定稳态裂纹扩展阻力的试验方法
标准类别:国家标准(GB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
金属材料
拘束
试样
测定
稳态
裂纹
扩展
阻力
试验
方法
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
GB/T 24522-2020.Metallic materials-Method of test for the determination of resistance to stable crack extension using specimens of low constraint.
1范围
GB/T 24522规定了含裂纹的低拘束易塑性变形均质金属材料在承受准静态加载时稳态裂纹扩展阻力、裂纹张开位移δ5和临界裂纹尖端张开角的测定方法。对含缺口的紧凑拉伸试样和中心裂纹拉伸试样,通过疲劳预制裂纹,在缓慢增加位移量的条件下进行试验。
GB/T 24522描述的试验方法涵盖那些不满足断裂性能尺寸不敏感的试样,例如尺寸相对较薄的紧凑拉伸试样和中心裂纹拉伸试样。
GB/T 24522给出了测定裂纹扩展阻力曲线(R-曲线)的方法。与ISO 12135:2002测定紧凑拉伸试样断裂韧度特征值类似,在附录D中给出了采用中心裂纹拉伸试样测定断裂韧度特征值的方法。
裂纹扩展阻力的测定可以使用多试样法和单试样法。多试样法要求将多个名义上相同的试样加载到不同位移。通过对韧性裂纹扩展区域的标识以及随后的断口裂纹扩展量的测量得到裂纹扩展阻力曲线。只要能够满足符合规定的精度要求,基于卸载柔度法和电位法的单试样法也能够测量裂纹扩展。
推荐的单试样法由ISO 12135:2002描述。无论哪种方法,目的是获得足够多的数据点,以充分地描述材料裂纹扩展阻力行为。
测定δ5相对简单易行。δ5的结果由阻力曲线表示,显示裂纹扩展在限定范围内的唯一性。远离该限定范围,紧凑拉伸试样的δ5阻力曲线显示了对试样宽度的强依赖性,而中心裂纹拉伸试样的δ5阻力曲线显示了对试样宽度的弱依赖性。
CTOA的试验确定较δ5困难。临界CTOA由裂纹扩展一定程度后达到的稳定值表示。CTOA的概念可以应用于裂纹扩展量非常大的场合,适用性超过现有δ5的应用范围。
两种裂纹扩展阻力的测定均适用于结构评估。δ5的概念是完整的,通过基于简单裂纹驱动力公式的现有评估步骤,可以应用于结构完整性问题。
标准内容
ICS 77.040.10
H22
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 24522—2020 / ISO 22889:2013(代替)
金属材料
低拘束试样测定稳态裂纹扩展阻力的试验方法
Metallic materials — Method of test for the determination of resistance to stable crack extension using specimens of low constraint
2020-06-02发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布
2020-12-01实施
前言
引言
范围
规范性引用文件
术语和定义
符号和说明
一般要求
概述
试样
试验前的要求
试验设备
试验要求
试验后裂纹测量
R曲线(阻力曲线)
总则
试验步骤
临界参数的测定
试验报告
通则
裂纹扩展阻力的测定
裂纹尖端张开位移的确定
试样材料和试验环境
试验数据的有效性判定
R曲线判定
附录(资料性附录)
试验报告实例
前言
本标准按照GB/T 1.1给出的规则起草。
本标准代替GB/T 24522—2020 / ISO 22889:2013《金属材料低拘束试样测定稳定裂纹扩展阻力的试验方法》。与原标准相比,除编辑性修改外主要技术变化包括:规范性引用文件的更新、试样尺寸与加载条件要求的修订、预制疲劳载荷限制条件调整、裂纹扩展相关计算公式修正以及数据判定方法优化等。
本标准使用翻译法等同采用ISO 22889:2013。
引言
采用紧凑拉伸试样和弯曲试样可用于确定稳态或失稳裂纹扩展起始点的断裂韧度特征值以及稳态裂纹扩展阻力。由于试样具有近方形剩余韧带,可维持裂纹尖端高拘束状态,因此具有尺寸不敏感特性,其测得的断裂韧度通常可作为下限值。
在某些工程应用中,材料厚度不足或结构受力状态不同(如以拉伸为主而非弯曲),导致试样无法满足尺寸不敏感条件,此时试验结果可能低估结构实际裂纹扩展阻力与承载能力。
1 范围
本标准规定了含裂纹的低拘束、易塑性变形均质金属材料在准静态加载条件下稳态裂纹扩展阻力、裂纹张开位移及临界裂纹尖端张开角的测定方法。
试验对象包括紧凑拉伸试样(CT)和中心裂纹拉伸试样(CCT),通过疲劳预制裂纹并在缓慢增加位移条件下进行试验。
本标准适用于不满足断裂韧度尺寸不敏感条件的材料与结构分析。
裂纹扩展阻力可通过多试样法或单试样法测定。多试样法需对多个相同试样施加不同位移,通过断口分析得到裂纹扩展量,从而构建R曲线。
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