ASTM E399 には、厚さ 1.6 mm (0.063 インチ) 以上の事前亀裂試験片の疲労試験による金属材料の破壊靱性の決定について記載されています。力は引張または 3 点曲げで適用されます。

破壊靱性 (KIc) は、線形弾性応力と厳しい引張拘束下での鋭い亀裂が存在する中立環境での材料の破壊に対する耐性を特徴付けます。亀裂前面付近の応力状態は三重引張平面ひずみに近づき、亀裂先端の塑性ゾーンは亀裂のサイズ、試験片の厚さ、亀裂の前方の靭帯と比較して小さくなります。

規格に記載されているようにノッチ付きサンプルを準備します。幅と厚さを測定して記録します。各材料条件に対して少なくとも 3 つのテストを実行することをお勧めします。

試験手順

試験片を引張グリップまたは曲げ治具上に置きます。試験片の亀裂開口部に変位計を取り付けます。

初期弾性変位中の応力拡大係数の増加率が 0.55 ～ 2.75 MPa√m/s (30 ～ 150 ksi√in/min) になるような荷重速度で荷重を加えます。

試験片が加えられた力のそれ以上の増加に耐えられなくなるまで試験を続けます。最大の力を記録します。

破壊後の亀裂のサイズを、亀裂前面の厚さの中間位置と 4 分の 1 の位置の 2 か所、および亀裂前面と試験片表面との交点で測定します。荷重と亀裂口開口変位 (CMOD) を記録します。

計算:

破壊靱性、KIc

降伏強さ