GB T 4161-2007 金属材料 平面应变断裂韧度K 试验方法.pdf

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1、ICS 7704010H 22 a雪中华人民共和国国家标准GBT 41612007代替GBT 4161-1984金属材料平面应变断裂韧度K I c试验方法Metallic materials-Determination of plane-strain fracture toughness2007-0911发布(IS0 12737：2005，MOD)2008020 1实施宰瞀徽鬻瓣警矬瞥鐾发布中国国家标准化管理委员会1”GBT 4 T61-2007目 次前言T1范围-12规范性引用文件-”13术语和定义131张开型(I型)应力强度因子132平面应变断裂韧度I33裂纹平面取向，134缺口张开位移2

2、4符号和名称25试验原理36设备-461试验机和力值测量462疲劳裂纹的预制463；l伸计464试验夹具47试样的尺寸、形状和制备571试样尺寸572推荐试样的比例尺寸573试样的准备与疲劳预裂纹58试验程序，681试样测量682试样的试验温度683弯曲试样的支座测量684断口形貌观察69试验步骤610试验结果的计算与解释61l试验报告7附录A(规范性附录)断裂韧度KI c试样疲劳裂纹的预制9附录B(规范性附录)弯曲试样试验10附录C(规范性附录)紧凑拉伸试样试验11附录D(资料性附录)试验夹具13附录E(资料性附录)c形拉伸试样试验15附录F(资料性附录)圆形紧凑拉伸试样试验18前 言GBT

3、 41612007本标准修改采用国际标准ISO 12737 z 2005金属材料 平面应变断裂韧度KI。试验方法(英文版)。本标准根据ISO 12737：2005重新起草。本标准结构和技术内容与ISO 12737：2005基本一致，根据我国情况做了如下修改：删去国际标准的前言，“本国际标准”一词改为“本标准”；用小数点“”代替作为小数点的“，”；在“规范性引用文件”中，引用了与国际标准相对应的我国国家标准；在71中将试样尺寸的有效性条件由文字描述改为公式(1)、公式(2)和公式(3)；增加了84断口形貌观察I在第10章增加了KI c试验结果数值的修约要求；增加了附录E(资料性附录)c形拉伸试样

4、试验l增加了附录F(资料性附录)圆形紧凑拉伸试样试验。本标准代替GBT 4161-1984金属材料平面应变断裂韧度KI c试验方法，与原标准相比主要变化如下：增加了规范性引用文件I增加“原理”一章；增加了性能测定结果数值修约；增加了高低温环境下的断裂韧度试验。本标准的附录A、附录B和附录C为规范性附录。本标准的附录D、附录E和附录F为资料性附录。本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由全国钢标准化技术委员会归口。本标准起草单位：钢铁研究总院、国营红岗机械厂、武汉钢铁公司、宝山钢铁股份有限公司。本标准起草人：高怡斐、刘涛、青映德、李荣峰、丁富连、王春旭。本标准于1984年首次发布。1范围金属材料平

5、面应变断裂韧度KIc试验方法GBT 41612007本标准规定了缺口预制疲劳裂纹试样在承受缓慢增加裂纹位移力时测定均匀金属材料平面应变断裂韧度的方法。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 8170数值修约规则GBT 12160单轴试验用引伸计的标定(GBT 12160-2002，idt ISO 9513：1999)GBT 168251静力单轴试验机的检验第1

6、部分：拉力和(或)压力试验机测力系统的检验与校准(GBT 1682512002，idt ISO 7500-111999)GBT 20832 金属材料 试样轴线相对于产品织构的标识(GBT 20832-2007，ISO 37852006，IDT)3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。31张开型(I型)应力强度因子plane-strain stress intensity factorKi表征了在承受张开型(I型)加载的裂纹尖端线弹性应力场的大小。注：它是施加的力、试样尺寸、几何形状和裂纹长度的函数。量纲为力长度q”。32平面应变断裂韧度plane-strain fracture toughne

7、ssKic按照本方法的操作程序来测定。在裂纹尖端附近的应力状态处于平面应变状态，且裂纹尖端塑性变形受到约束时，材料对裂纹扩展的抗力。注：K-c是在塑性变形受到严重约束以增加力的情况下产生裂纹扩展时的KI的临界值。33裂纹平面取向crack-plane orientation一种叙述裂纹扩展平面和方向与产品的特定方向相关的方法。注t在描述垂直于裂纹平面的方向时要用连字符连接的符号表示，连字符前面的符号代表裂纹平面的法线方向，连字符后面的符号表示预期的裂纹扩展方向(见图1)。对于锻造金属。通常用字母x表示产品的主要变形(最大晶粒流动)方向，用字母y表示最小变形方向，用字母z表示X-Y平面的第三正交

8、方向。如果试样的方向与产品的特征晶粒流动方向不一致时，用三个字母标记裂纹面的法向方向和预期的裂纹扩展方向(见图1(b)。如1GBT 4161200734果没有晶粒流动方向(如铸造材料)，参考轴可以任意指定，但应清晰标明。缺口张开位移notch opening displacementV在缺口嘴附近测量到的张开位移。a)与晶粒流动方向一致c)径向晶粒流动，轴向加工方向8晶粒流动。4符号和名称b)与晶粒流动方向不一致图1裂纹平面的标记本标准采用下列符号和名称(也可见图1、图2和图4)。表1d)轴向晶粒流动径向加工方向符号 单位 名 称n mm 裂纹长度B mm 试样厚度E MPa 杨氏模量F kN

9、 施加的力Fq kN 特定的力值(见图4)F5 kN 特定的力值(见图4)2裹1(续)GBT 41612007符号 单位 名 称Kr MPal_r11lo 顶制疲劳裂纹时的最大应力强度因子K口 MPamln KIc的条件值KI MPaml2 张开受应力强度因子Klc Mplttnl2 xl的临界值(平面应变断裂韧度)R 预制疲劳裂纹时任一循环的最小力与最大力之比R目l MPa 规定非比例延伸强度S 弯曲试样跨距V 缺口张开位移W 弯曲试样的宽度成紧凑拉伸试样的有效宽度KI MParel2 预制疲劳裂纹时任一循环的最大应力强度因子与最小应力强度因子之差8 0031 6 MPaml721 Nmm一

10、3”=0031 6 MNm一3“5试验原理本方法使用预制疲劳裂纹试样通过增加力来测定金属材料的断裂韧度(K zc)，详细的试样尺寸和试验步骤分别由附录B和附录C给出。力与缺口张开位移可以自动记录，也可以将数据储存到计算机。根据对试验记录的线性部分规定的偏离来确定2最大表观裂纹扩展量所对应的力。如果认为试验确实可靠，Kt c值就可以根据这个力计算。KI。表征了在严格拉伸力约束下有尖裂纹存在时材料的断裂抗力。这时：a)裂纹尖端附近的应力状态接近于平面应变状态。b)裂纹尖端塑性区的尺寸比裂纹尺寸、试样厚度和裂纹前沿的韧带尺寸要足够小。KI c值通常情况下代表了试验温度下断裂韧度的下限值。KI值小于K

11、。值时，循环力或持久力可引起裂纹扩展。在循环力或持久力下，裂纹扩展将由于腐蚀介质的存在而加快。因此，应用KI c于服役部件设计时，应当考虑实验室试验条件与现场条件之间可能存在的差异。对于平面应变断裂韧度试验，不可能预先保证在特定试验中一定能测出有效K-c。悼心战士o 005w ：120。 090愿燃a)直通形缺口 b)山形缺口 c)包迹注1：裂纹起始缺口应垂直于试样表面偏差在士2。以内，缺口宽度应在0IW以内，但不应小于16 ram。注2；对于直通形缺口试样，建议缺口根部半径最大为01 Inm，切口尖端角度最大为90。每个表面上的最大疲劳裂纹扩展量至少应为0025W或13 iTlm，取其较大者

12、。注3：对于山形缺口试样，建议缺口根部半径最大为0025 nlrll，切口尖端角度最大为904，A=c，偏差应在001W以内疲劳裂纹应在试样的两个表面上都出现。图2裂纹起始缺口与最大允许缺口裂纹包迹3CBT 416120076设备61试验机和力值测量试验机应按GBT 168251进行校验，并应不低于1级。试验机应备有自动记录施加于试样上力的装置。为了以后分析，也可以选用计算机数据存储系统记录力和位移量。允许力传感器与记录系统组合，以便能从试验图上以土1的精度测定力F。(见第1 0章)。62疲劳裂纹的预制如可能应按GBT 16825对疲劳试验机和力记录装置做至少2级静态标定。如试验机不能做静态标

13、定，则施加力的误差应不大于士25。试样与试验装置的同轴性是保证直疲劳裂纹的必要条件。试验装置的安装应使整个试样厚度上的应力分布是均匀的，以及沿预期的裂纹平面应力分布是对称的。63引伸计引伸计的输出应显示缺口嘴两侧精确定位的相对位移。引伸计和刀口的设计应使引伸计与刀rn之间的接触点可以自由转动。引伸计的标定应按照GBT 12160的规定进行，并且准确度等级不应低于1级。在使用引伸计期间至少每周校准一次。最大校验周期应依使用频率和双方协议而定。引伸计的校准应在试验温度士5C范匿之内进行。引伸计应当在位移小于03 mm时准确到土0003 mm，而之后的准确度达到士1。因为测量的只是引伸计位移的相对变

14、化。所以不必测定引伸计的绝对位移值。64试验夹具弯曲试验应用专门设计的夹具来完成。弯曲试验夹具的设计原则为：当试样加荷时，支撑辊能够转动和轻微地移动，因而保持滚动接触，这样可减少摩擦影响。适合弯曲试样的夹具设计如图D1所示。紧凑拉伸试样试验的加荷u形钩如图D2所示。a)整体刀口 b)附加刀口注1：2y加上固紧螺钉的直径应不大于W2，如果将刀口紧贴在试样上，那么，2y应与连接物端点问的距离一致。注2：刀口应与试样表面成直角，且平行度偏差为士o5。图3刀口详细示意圈7试样的尺寸、形状和制备GBT 4161200771试样尺寸按照本方法，只有试样厚度(B)和裂纹长度(口)以及韧带尺寸(W一口)均满足

15、公式C1)、公式(2)和公式(3)时，试验结果才认为是有效的。由于不能提前保证满足这种要求，因此。最初试验采用的试样尺寸应该是保守的。如果材料的形状不能同时满足公式(1)、公式(2)和公式(3)的要求时，则不能按照本方法进行有效的K zc测定。B25(KIcRz)2口25(KI cR砷2)2Wn25(KI cRpo 2)2(1)(2)(3)72推荐试样的比例尺寸721推荐试样推荐试样如图B1和c1所示。宽度()通常是厚度(B)的两倍。裂纹长度在045W055W之间。722选择试样的比例尺寸在某些情况下可能要采用比值WB不等于2的试样，因此，允许选择试样的比例尺寸(见附录B或附录c)。这些所选择

16、的比例试样应有与推荐试样相同的裂纹长度与宽度之比值。723选择试样的形状先经过协商来选择试样的形状，与此有关的分析方法，可以采用ISO成员国认可的KI。试验国家标准，包括沿用，积分或CTOD性能测定KIc的这些标准。c形拉伸试样和圆形紧凑拉伸试样也可以使用，详见附录E和附录F。724疲劳裂纹起始缺口两种疲劳裂纹起始缺口形状分别如图2a和图2b所示。建议直通形V形缺口的根部半径应不大于01 mm。如果采用山形缺口，缺口根部半径应不大于025 mm。缺口制备方法可以自由决定。起始缺口(包括疲劳裂纹)须位于如图2c(见附录A)所示的包迹线内。两种安装引伸计的刀口如图3所示。73试样的准备与疲劳预裂纹

17、731材料条件所有试样要在完成最终热处理、机加工和试验环境温度调节之后才能进行试验。通常也可以在最终状态加工试样。然而，对不能以最终状态加工的材料，也可以在加工成所需要的试样尺寸后再进行最终处理。但试样的尺寸公差、形状和表面粗糙度应满足要求(见图B1和c1)。热处理例如钢的水淬等冶金条件对试样尺寸可能有影响。732裂纹平面取向材料的断裂韧度通常取决于与金属加工、晶粒流动的主方向或与产品组织相关的裂纹扩展的取向。裂纹平面的取向应在加工成试样之前决定(见733)，与规定的坐标系一致(见33)，并做好标记(见第11章)。733机加工试样的尺寸、形状、尺寸公差和表面粗糙度分别见图B1和图c1。734疲

18、劳预裂纹疲劳预裂纹通常是用经过最终热处理、机加工或环境温度调节后可以投入试验的试样在室温下进行。不同的疲劳预裂纹温度和疲劳预裂纹与试验之间热的机械的环境处理只是在模拟特殊结构的应用条件时才采用这种必要处理，且要求试样的尺寸、形状以及尺寸公差要保持不变。这样的疲劳预裂纹应按附录A的要求完成。5GBT 416120078试验程序81试样测量沿着预期的裂纹扩展线，至少在3个等间隔位置上测量厚度(B)，准确到0025 mm或01，以较大者为准。取这3次测量的平均值作为厚度。在靠近缺口处至少3个点测量宽度(w)，准确到0025 mm或01，以较大者为准。取这3次测量的平均值作为宽度w。对紧凑拉伸试样，以

19、加荷中心孔线所在的平面为起点测量宽度。试样断裂后，在B2、B4和3B4的位置上测量裂纹长度(口)，准确到005 mm或05，取其大者。取3个位置测量的平均值作为裂纹长度。3个裂纹长度值的任意2个的差值应不超过平均值的10。对直通形起始缺口，裂纹前缘的任何部位到起始缺口的最小距离均不应小于13 mm或0025W以较大者为准。试样表面的裂纹长度也要测量。两个表面上裂纹长度的测量值与平均裂纹长度之差均不应大于15，且这两个表面测量值之差不应超过平均裂纹长度的10。对于山形缺口，疲劳裂纹应从试样两个表面的山形缺口产生，两个表面上裂纹长度的测量值与平均裂纹长度之差不应超过平均裂纹长度的lO。试样断裂后，

20、裂纹面与起始缺口面平行，偏差在士10。以内，且没有明显的多条裂纹(多于一条裂纹)。82试样的试验温度非室温条件下的断裂韧度试验，应该控制和记录试样试验温度，控温精度士2。为了达到此目的，可以借助热电偶或铂电阻，并将其与试样裂纹尖端5 mm以内的区域接触。试验应当在就近合适的低温或高温介质中进行。在液体介质中进行试验之前，在试样表面达到试验温度之后，在冷却液中试样按至少每毫米厚度保持30 s确定。当使用气体介质时，浸泡时间按每毫米厚度至少60 s来确定。在试验温度下的最少浸泡时间为15 min。试样温度在整个试验过程要保持在名义试验温度的士2之内，并且应按照11章d条的要求记录。83弯曲试样的支

21、座测量弯曲试样支座成一线，以使加载线通过两个支撑轨中心距的中点，偏差在两个支撑轨中心距(s)的1以内。同时，试样应与支撑轨垂直，偏差在士2。以内。测量跨距(s)，准确到公称长度的士05。84断口形貌观察应注明每个试样的断口形貌特征，典型断口的形貌如图5所示。对(a)型或(b)型断口，应在裂纹顶端和试样无缺口边之间测量中心平断口部分的平均宽度，记下单位厚度斜断口的比例(Bf)B。(c)型断口为全斜断口。9试验步骤如果采用记录仪，应调整好记录仪的放大比例，使记录的力一位移曲线线性部分的斜率在085115之间。如果选择计算机数据采集系统，必须编制程序采集足够的数据按照第10章计算。两种情况下，都必须

22、满足61的要求。试样加载速率应该使应力强度因子增加的速率在05 MPam”2s30 MPam“2s范围内。试验一直进行到试样所受力不再增加为止。标记和记录下最大力(F。一10试验结果的计算与解释如果采用记录仪，确定条件值Fa的方法如下：在试验记录上，通过原点画一条斜率为(FV)。一095(FV)o的割线OFs(见图4)，其中(FV)。是记录的线性部分切线OA的斜率。然后按下面的方法确定力FQ，如果在F5之前，记录曲线上每一个点的力均低于F5(I型)，则取FaF5I然而，如果在F5之前还有一个最大力超过F5(型或型)，则取这个最大力为FQ。如果采用计算机数据采集系统，和上面一样，通过数据缩减程序

23、可确定相同的力(F。和F)。具6GBT 41612007体算法可由用户来决定。计算比值F眦，FQ，其中F一为最大力。如果该比值不超过110，则可按附录B或附录C中的规定计算KQ，若比值大于110，则该试验不是有效KI。试验。计算25(KQR)z，若这个值小于试样厚度、裂纹长度和韧带尺寸，则KQ等于KI c，否则，该项试验不是有效的K。试验。平面应变断裂韧度KI c试验结果应保留三位有效数字。11试验报告试验报告至少应包括以下内容：a)本标准编号b) 材料特性和被测产品类型；c)规定非比例延伸强度R。；d)试验和预制疲劳裂纹的温度和环境；e)试样类型；f)裂纹平面取向(见图1)；g)每个试样的测

24、量性能和结果应包括：力一位移记录曲线；试样宽度(w)，厚度(B)，在裂纹总长度(缺口加裂纹扩展)25的最后阶段的最大疲劳应力强度因子K。和裂纹扩展等于25时的应力强度因子范围(KI)；平均裂纹长度(口)；力的比值F。Fo；平面应变断裂韧度KI。图4典型的力-位移记录曲线位移(1,3GBT 4161200781星If图函函或 或 或闽闼闼部分斜断口 大部分斜断口 全部斜断口图5典型的断口形貌GBT 41612007附录A(规范性附录)断裂韧度Kl c试样疲劳裂纹的预制疲劳预裂纹的目标是不受预制过程的任何影响产生一个尖裂纹。完成这个目标的要求如下：A1夹具最好用与断裂韧性试验相同的夹具预削疲劳裂纹

25、，如果采用其他夹具，应进行KI标定，K标定的误差应不大于5。A2试样要求疲劳预裂纹按73进行。为了在低应力强度因子水平下制备疲劳裂纹，试样缺口根部半径应符合724的规定。A。3预制疲劳裂纹的步骤预制疲劳裂纹时可以采用力控制，也可以采用位移控制。最小循环应力与最大循环应力之比(R)应不超过01，如果K。值和有效的KI c结果相等的话，那么，预制疲劳裂纹时的最大应力强度因子应不超过后面试验确定的KQ值的80。对疲劳预裂纹的最后阶段(裂纹长度n的25)，K，应不超过K。值的60。若疲劳预裂纹和断裂试验在不同的温度下进行，Kf应不超过06(RP0 z)，(R)tKQ，其中(Rp0。)，和(Rp：)。分

26、别为预制疲劳裂纹温度下和试验温度下的规定非比例延伸强度Rp。z。GBT 41612007附录B(规范性附录)弯曲试样试验B1试样标准弯曲试样是三点弯曲加力条件下具有单边缺口和疲劳裂纹的梁。跨距(s)通常等于宽度(w)的4倍。这种试样形状的常用比例尺寸如图B1所示。选择试样IWB4，试样的跨距等于4W。B2试验支座图B1中说明了弯曲试验支座的一般原理，弯曲试验支座设计的一般原则是：当试样被加力时，支撑辊应能转动并可以轻微移动，以减少摩擦力的影响。因而保持滚动接触。B3试验步骤试验支座的安装和跨距的测量由83给出。试样缺口的中心对准两个支撑辊中心距的中点，准确到跨距的1，同时应与支撑辊垂直，偏差在

27、士2。以内。单位为微米注1：可以采用整体刀口或附加刀口固定夹式引伸计(见图3)。注2：起始缺口和疲劳裂纹的形状见图2围B1弯曲试验试样B4计算弯曲试样Ko值按下式计算：Kq一(FQSB矸7372)f(aW) (B1)式中：f(aIW)一3(aW)”199-(aW)(1-页a订W巧)万E2丽15可-=3刁93雨(a尹Wr)if-270(a一W)23例如；aW=o5，f(aW)=266FQ单位为千牛kNB单位为厘米，cIn|W单位为厘米，Cmln单位为厘米，cm。附录C(规范性附录)紧凑拉伸试样试验6nT 41612007C1试样标准紧凑拉伸试样是在拉伸加载下单边缺口和疲劳裂纹的试样。这种试样的通

28、常比例尺寸如图c1所示。选择试样可具有2WB4，但其他尺寸比例不变。如果试样的形状(或比例)不同于723指定的，那么一定要用适合的公式和分析方法。c2试验夹具一种适用于试验紧凑拉伸试样的加力u形钩示于图D2中。试样两端固定在u形钩中，通过销轴加力，试验时允许试样转动。为了提供滚动接触，减小摩擦的影响，应使加力面上有一个小平面。-_一注1：可以采用整体刀口或附加刀口固定夹式引伸计(见图3)。注2：起始缺口和疲劳裂纹的形状见图2。圈c1紧凑拉伸试样c3试验步骤为了使加力时偏心最小，加力杆中心线偏差应在土o75 mm以内。GBT 41612007C4计算12紧凑拉伸试样的Ka值按下式计算，单位MPa

29、m“2：Ko=(FQIBWl72)f(aW)式中：，(口IW)_(2+nIW)塑吐业塑坠旦繁黑高盟型坠玉堕型例如：口W=05，f(aW)一966FQ单位为千牛。kNIB单位为厘米cmlw单位为厘米，cm!口单位为厘米，cm。附录D(资料性附录)试验夹具GBT 41612007一种推荐适用于弯曲试样的支座设计如图D1所示。一种推荐适用于紧凑拉伸试样的U形钩设计如图D2所示。注1：支撑辊和加力杆的试样接触面必须相互平行，偏差在士2。以内。注2：支座和支撑辊的硬度值应大于等于40 HRC或试样硬度，取其大者。图D1弯曲试样的试验支座13GBT 4161200714 12 L=：=：L=I一写 I-L

30、I 002l-1LI l_L_I吣釜 盘o 号 R0IWlId o 厂 詈l釜厂 八 ，7， 、J f 釜 口舳誊d一 !：!堑12_ 0跖甲 0-5W注1注2注3_16DD甲 卜团蔷l一，71 釜o、J釜蝗n，_图D2紧凑拉伸试样的u形钩附录E(资料性附录)C形拉伸试样试验GBT 41612007E1试验试样E11 WB=2的两种标准c形拉伸试样的常用比例示于图E1。对r，r2未加限制，但n,-：一0的实心圆柱体应采用圆形紧凑拉伸试样(见附录F)。c形拉伸试样只适用于空心圆柱体。E12 c形拉伸试样只能测定C-R取向(即裂纹面的法线是圆周方向，裂纹扩展方向是径向)的断裂韧度。其他取向应采用弯

31、曲(附录B)或紧凑拉伸试样(附录c)。E13比值XW=O5的C形拉伸试样(见图E1(a)是个半环形，比值XW一0的c形拉伸试样(见图E1(b)是从圆环上所能截取的最小尺寸的c形拉伸试样。E14非标准c形拉伸试样的2WB4，但其他尺寸的比例不变。C形拉伸试样选用非标准试样更方便，因为这时对内径和外径都不用加工。a)l引发缺口和疲劳裂纹的形状参见图2。卸多=乏 25胪土0 0052用尖头引伸计测加力点位移的参考点，见E221。注：加力孔的轴线应当和内径相切，偏差不大于0005W。圈E1 C形拉伸试样的标准比例和公差b)E2试验设备E21拉伸试验U形钩：见D2。E22引伸计：有关引伸计的规定见42。

32、E221对于XW=05的c形拉伸试样，可以采用另外一种方法测量位移，如图E1(a)所示。在两个加载孔中心线所在平面与试样的rI内圆面交线的中点处，制备两个圆锥形压痕，把带尖的引伸计插入压痕中即可测量加力点间的位移。所用引伸计应满足42的要求。E222对于c形拉伸试样，只要标长W2，裂纹嘴张开位移基本上与标长无关。15GBT 41612007E3试验步骤E31尺寸测E31一W的测量：紧靠裂纹引发缺口的两侧，在厚度的中点处测量(r2r，)，准确到0025 mm或01(取其大者)，记下这两个数的平均值作为。此外，还应该在另外四个位置上(即在图Ez中的1、2、3、4点)测量(nr，)，其中两个尽可能地

33、接近加力孔，另两个近似在裂纹面和加力孔之间的圆弧的中点处。若这四个测量值中有一个和W之差大于10，该试样应作废或重新加工。E312 x的测量：如图E2所示，在试样的两面测量距离d，准确到0025mm或1d，取其中之较大者。用这两个测量结果的平均值减去W，其差值记为x。E313测量外半径r2，准确到5以内。若不能直接测量，可按图E3测量两个加力孔中心线处的外圆弦长L，准确到5以内。用该测量值按式(E1)计算r2的平均值(见本条注)。 r2=鼎+学(E1)r2 2豇可干而十f“(E1)则有 卫一1一旦r2 72注：当aW不小于03，且r-n值的变化量不超过10时，对应力强度因子的影响不大于1。但如

34、果坯块的轴对称性偏差大于10应该重新加工至该公差之内。图E2E314裂纹长度的测量t试样断裂后，按623规定测裂纹长度。由于试样为弧形，故对c形拉伸试样裂纹长度的测量有如下附加规定。如图E3所示，裂纹长度n=(me)，m为测量参考点至裂纹前缘的距离。e一(mn)，是裂纹长度测量值与实际裂纹长度之差。e值可以从式(E2)求出：e=n一开一譬“2式中：g裂纹嘴两侧的两个参考点之间的距离。GBT 41612007图E3 c形拉伸试样外半径，z和裂纹长度的测量E32 C形拉伸试样的试验安装u形钩，上、下加力杆中心线偏差在076 mm以内。试样应位于u形钩的正中，偏差在076 ram以内。IE4计算c形

35、拉伸试样的KQ按式(E3)计算：KQ一(FQBW”)3XW+19+11aWX1+025(1一aW)2(1一r。r2)，(口Vr)(E3)式中：f(aW)一(口Vr)“2(1一aW)“2374630aW+632(口w)2243(aW)3FQ单位为千牛，kN；x加力孔偏置尺寸，单位为厘米，cmlw单位为厘米，crll；口单位为厘米，cm!nrz内外半径比。GBT 41612007附录F(资料性附录)圆形紧凑拉伸试样试验F1试验试样F11 wB=z的标准圆形紧凑拉伸试样的尺寸比例示于图F1。F12非标准圆形紧凑拉伸试样的2wB4。但其他尺寸比例不变。二，。 皇三一J o 2l注1：裂纹引发缺口顶端与

36、试样两个表面的交点d距加力孔中心线的距离应相等，偏差不大于0005W。注2：可以采用整体刀El或附加刀口固定引伸计(见图3)。注3：引发缺口和疲劳裂纹的形状见图2。注4：圆度要求见F411。图F1 圆形紧凑拉伸试样Dc(T)的标准比例F2试验设备F21拉伸试验U形钩，见图D2。F22引伸计：有关引伸计的规定见63。对于圆形紧凑拉伸试样，只要标长不超过055W，位移基本上与标长无关。F3试验步骤F31尺寸测量，对于圆形紧凑拉伸试样，除测量试样宽度和裂纹长度外，还需测量试样的圆度。F311加工试样之前，应检验试样毛坯的圆度。在试样毛坯圆周的八等分点上测量半径，其中一个测量点应位于预期的缺口平面内。

37、求这些测量结果的平均值，记为半径r。若任意测量值与r之差大于5，应将毛坯加工到所要求的圆度。并要求D=2r=135W。18GST 4t612007F312以加力孔中心线为基准，测量宽度W和裂纹长度a(试样的缺口边可以作为实际测量时的参考线，但为测量和a，还必须减掉加力孔中心线到缺口边的距离)。在靠近缺口至少三个点上测量w，准确到o025 rnm或01(取其大者)，记下平均值。F32圆形紧凑拉伸试样的试验安装u形钩。上、下加力杆中心线偏差在076 mm以内，试样应位于U形钩的正中，偏差在076 mm以内。F4计算圆形紧凑拉伸试样的Ko值按下式计算：Ko=(FQBWl“)f(aW) (F1)式中：f(aw)一盟塑坐堕堕型堕兰嬲弘些业盟地型幽例如：aW=O5，f(aW)=1017凡单位为千牛，kNB单位为厘米，cmjw单位为厘米，cm；n单位为厘米，cm。