파괴 인성

시료 두께가 파괴 인성에 미치는 영향

재료과학에서 균열 인성은 균열의 전파가 갑자기 빠르고 무한해지는 날카로운 균열의 임계 응력 강도 요인이다.성분의 두께는 균열 끝의 구속조건에 영향을 미치며, 얇은 성분은 평면응력조건을 가지며 두꺼운 성분은 평면응력조건을 가진다.평면 변형 조건은 재료 특성인 가장 낮은 파괴 인성 값을 제공합니다.평면 변형 조건에서 측정된 모드 I 하중의 응력 강도 인자의 임계 값은 평면 변형 파괴 인성( $K_{\text{Ic}}$ Ic $K_{\text{Ic}}$ {\ $displaystyle K_{\text})$ 으로 알려져 있습니다.Ic}}}.[1] 때 시험하지 못하는 만난 두께와 다른 시험 요건은에서 발생하게 평면 변형 상태, 파괴 인성 값 생산이 지정 Kc{\displaystyle K_{\text{c}}}. 파괴 인성 값은 양적의를 표현한 재료의 저항에 균열이 전파와 스탠.dar특정 재료에 대한 d 값은 일반적으로 사용할 수 있습니다.

응력 부식 균열로 알려진 느린 자생 균열 전파는 K $(\$ $K_{\text{Iscc}}$ 의 부식 환경에서 발생할 수 있습니다. $Iscc}}}$ $K_{\text{Ic}}$ (\ $displaystyle K_{\text{\$ text}) $K_{\text{Ic}}$ Ic $K_{\text{Ic}}$ 피로균열 성장시에도 균열확대가 조금씩 발생할 수 있으며, 반복적인 하중주기를 거쳐 균열인성을 초과하여 최종파괴가 발생할 때까지 균열이 점차 커질 수 $있다$ .

재료변동

재료 종류	재료.	K_Ic(MPa·m^1/2)
메탈	알루미늄	14–28
	알루미늄 합금(7075)	20^[2] ~ 35
	인코넬 718	73-87^[3]
	마징강(200등급)	175
	강철 합금(4340)	50
	티타늄 합금	84^[4]–180
세라믹스	산화 알루미늄	3–5
	탄화규소	3–5
	소다 석회 유리	0.7–0.8
	구체적인	0.2–1.4
고분자	폴리메틸 메타크릴레이트	0.7–1.60
고분자	폴리스티렌	0.7–1.1
컴포지트	Mullite-Fibre 복합체	1^[5].8~3.3
컴포지트	실리카 에어로겔	0.0008~0.0048^[6]

파단 인성은 재료에 따라 약 4배 정도 차이가 난다.금속은 가장 높은 파괴 인성 값을 가지고 있다.단단한 재료에서는 균열이 쉽게 전파되지 않으므로 금속은 응력 하에서 균열에 대한 내성이 높고 응력-변형 곡선이 플라스틱 흐름의 큰 영역을 형성합니다.세라믹스는 파단 인성이 낮지만 응력 파단에서는 금속에 비해 강도가 1.5배 증가했기 때문에 현저하게 개선되었습니다.엔지니어링 세라믹스와 엔지니어링 폴리머를 결합하여 만든 복합재의 파괴 인성은 구성 재료의 개별 파괴 인성을 크게 초과합니다.

메커니즘

고유 메커니즘

고유강화 메커니즘은 재료의 인성을 높이기 위해 균열 팁보다 먼저 작용하는 공정이다.이는 기본 재료의 구조 및 접합뿐 아니라 재료의 미세 구조 특징 및 첨가제와 관련이 있는 경향이 있습니다.메커니즘의 예는 다음과 같습니다.

2차 상별 균열 편향,
미세 입자 구조에 의한 균열 분기
입자 경계에 의한 균열 경로의 변화

연성을 높이는 기재의 변경은 본질적인 ^[7]강화로 간주할 수 있다.

입자 경계

재료에 알갱이가 있으면 균열이 전파되는 방식에 영향을 미쳐 인성에도 영향을 미칠 수 있습니다.균열 앞에는 재료의 수율에 따라 플라스틱 존이 존재할 수 있다.그 영역을 벗어나면 재료는 탄성을 유지합니다.균열 조건은 이 플라스틱과 탄성 영역의 경계에서 가장 유리하며, 따라서 균열은 종종 그 위치의 곡립이 갈라짐으로써 시작된다.

체심입방체(BCC) 금속 등 재료가 완전히 부서질 수 있는 저온에서는 플라스틱 영역이 축소되고 탄성 영역만 존재합니다.이 상태에서 균열은 곡물의 연속적인 분열에 의해 전파된다.이러한 저온에서는 항복강도는 높지만 균열변형이나 균열선단 곡률반경이 낮아 ^[8]인성이 낮다.

고온에서는 항복 강도가 저하되어 소성대가 형성된다.균열은 탄성-플라스틱 구역 경계에서 시작하여 주 균열 선단에 다시 연결될 가능성이 있다.이것은 보통 곡물의 분할과 섬유 연결로 알려진 곡물의 연성 골절의 혼합입니다.파이버 링크의 비율은 링크업이 완전히 파이버링크가 될 때까지 온도가 상승함에 따라 증가합니다.이 상태에서는 항복강도가 낮아도 연성파괴가 존재하여 균열선단 곡률반경이 커지면 ^[8]인성이 높아진다.

포함물

2상 입자 등의 재료에 포함된 물질은 균열 전파에 영향을 미칠 수 있는 메짐성 입자와 유사한 작용을 할 수 있습니다.포접물에서의 파괴 또는 데코션은 외부적응력에 의해 발생하거나 포접물 주변의 매트릭스와의 인접성을 유지하기 위한 포접물의 필요성에 의해 발생되는 전위 중 하나에 의해 발생할 수 있다.곡물과 마찬가지로, 균열은 플라스틱-탄성 구역 경계에서 발생할 가능성이 가장 높다.그러면 균열이 다시 주 균열로 연결될 수 있습니다.플라스틱 구역이 작거나 포접물의 밀도가 작을 경우 파열이 주 균열 선단에 직접 연결될 가능성이 높아집니다.소성존이 크거나 포접물 밀도가 높으면 소성존 내에서 추가 포접물 파손이 발생할 수 있으며,^[8] 해당 포접물 내에서 균열에서 가장 가까운 포접물까지 진행됨으로써 링크업이 발생한다.

변환 강화

변환강화란 물질이 하나 이상의 마텐사이트(분산성, 확산성) 상변환을 거치는 현상이며, 그 결과 해당 물질의 부피가 거의 순간적으로 변화한다.이 변환은 인장응력의 증가와 같은 재료의 응력상태 변화에 의해 유발되며, 가해진 응력에 반하여 작용한다.따라서 재료에 국소적으로 장력을 가하면 예를 들어 성장하는 균열의 선단부에서 부피가 증가하여 국소 인장응력이 낮아지고 재료 내 균열 진행이 방해되는 상변환이 발생할 수 있다.이 메커니즘은 세라믹 재료의 인성을 높이기 위해 이용되며, 특히 제트 엔진 ^[9]터빈 블레이드의 세라믹 나이프 및 열 장벽 코팅과 같은 용도로 사용되는 이트리아 안정화 지르코니아에서 이용됩니다.

외인성 메커니즘

외인성 강화 메커니즘은 균열 팁의 이면에 작용하여 균열 팁이 더 이상 열리지 않도록 하는 프로세스입니다.예를 들면 다음과 같습니다.

균열이 매트릭스를 통해 전파된 후 이러한 구조물이 두 파단 표면을 함께 고정하는 파이버/파단 브리징,
두 개의 거친 균열 표면 사이의 마찰로 인한 균열 웨지
주균열 주변의 재료에 작은 균열이 생기는 미세 균열로 재료의 ^[10]준수를 효과적으로 높여 균열 끝의 응력을 완화한다.

테스트 방법

파괴 인성 시험을 실시하여 균열로 인한 재료의 파괴 저항을 정량화한다.이러한 테스트로 인해 파괴 인성의 단일 값 측정 또는 저항 곡선이 생성됩니다.저항곡선은 균열의 전파를 특징짓는 파라미터에 대한 파괴인성 파라미터(K, J 등)가 플롯된 플롯이다.저항곡선 또는 단일값 파괴인성은 파괴의 메커니즘과 안정성을 바탕으로 구한다.파괴 인성은 엔지니어링 분야에서 중요한 기계적 특성입니다.재료의 파괴 인성을 측정하는 데 사용되는 테스트에는 여러 가지 유형이 있으며, 일반적으로 다양한 구성 중 하나에서 절단된 표본을 사용합니다.널리 사용되는 표준화된 시험방법은 V노치 또는 U노치 시료를 노치 뒤에서 충격하는 샤르피 충격시험이다.또한 하중을 가하기 전에 시험체에 얇은 균열을 미리 설정한 3점 보 굽힘 시험과 같은 균열 변위 시험도 널리 사용된다.

테스트 요건

시료의 선택

파괴^[11] 인성 측정을 위한 ASTM 표준 E1820은 파괴 인성 테스트에 단일 모서리 벤딩 쿠폰 [SE(B), 콤팩트 텐션 쿠폰 [C(T)] 및 디스크 모양의 콤팩트 텐션 쿠폰 [DC(T)]의 세 가지 쿠폰 유형을 권장합니다.각 시료 구성은 균열길이(a), 두께(B) 및 폭(W)의 3차원을 특징으로 한다.이러한 치수의 값은 시료에 대해 수행 중인 특정 테스트의 요구에 따라 결정됩니다.테스트의 대부분은 콤팩트 구성 또는 SENB 구성으로 실행됩니다.동일한 특성 치수의 경우 소형 구성은 SENB에 비해 적은 양의 재료를 사용합니다.

재료 방향

파단 방향은 대부분의 엔지니어링 재료에 내재된 비등방성 특성 때문에 중요합니다.이로 인해 재료 내부에 약면들이 있을 수 있으며, 이 평면을 따라 균열 성장이 다른 방향에 비해 용이할 수 있다.이러한 중요성 때문에 ASTM은 단조 ^[12]축에 대한 균열 방향을 보고하는 표준화된 방법을 고안했습니다.문자 L, T 및 S는 세로, 가로 및 짧은 가로 방향을 나타내는데 사용되며, 세로 방향은 단조 축과 일치한다.방향은 두 글자로 정의되는데, 첫 번째 글자는 주요 인장응력 방향이고 두 번째 글자는 균열 전파 방향이다.일반적으로 재료의 인성 하한을 단조축 방향으로 균열이 커지는 방향으로 구한다.

프리 크래킹

정확한 결과를 얻기 위해서는 시험 전에 날카로운 균열이 필요하다.가공된 노치 및 슬롯은 이 기준을 충족하지 않습니다.충분히 날카로운 균열을 도입하는 가장 효과적인 방법은 슬롯에서 피로 균열을 키우는 순환 하중을 가하는 것이다.슬롯의 끝부분에서 피로균열이 시작되고 균열길이가 원하는 값에 도달할 때까지 연장할 수 있다.

변형 경화를 통해 재료의 인성에 영향을 주지 않도록 순환 하중을 세심하게 제어한다.이는 주 골절의 플라스틱 구역에 비해 훨씬 작은 플라스틱 구역을 생성하는 순환 하중을 선택함으로써 이루어집니다.예를 들어 ASTM E399에 따르면 최대 응력 강도_max K는 0.6 $K_{\text{Ic}}$ Ic(\ $displaystyle K_{\text{\$ text})보다 크지 않아야 합니다. $초기$ 단계에서 Ic $}}$ 이 $K_{\text{Ic}}$ (가) 0. $K_{\text{Ic}}$ $K_{\text{Ic}}$ 미만 $(\$ text})크랙이 최종 $크기$ 에 $K_{\text{Ic}}$ ^[13]가까워지면 Ic $}}.$

경우에 따라서는 균열연장의 ^[14]의도된 경로를 따라 시료의 두께가 원래의 두께의 최소 80%로 감소하도록 절단 인성 시료의 측면에 홈을 가공한다.그 이유는 R-curve 시험 시 균열전면을 직선적으로 유지하기 위함이다.

아래 4가지 주요 표준화 테스트는 선형탄성파괴역학(LEFM)에 유효한 K_R 및 K 테스트와 함께_Ic 설명되며, J 및 J_R 테스트는 탄성-플라스틱파괴역학(EPFM)에 유효합니다.

평면 변형률 파괴 인성 측정

재료의 파손 전 선형 탄성방식으로 작용하여 플라스틱 구역이 시료 치수에 비해 작을 경우 Mode-I 응력 강도 계수의 임계값이 적절한 파괴 매개변수가 될 수 있다.이 방법은 임계 평면 변형 응력 강도 인자의 관점에서 파괴 인성의 정량적 측정을 제공합니다.테스트가 완료되면 결과를 확실하게 검증해야 합니다.시료 사이즈는 고정되어 있으며 균열 끝의 평면 스트레인 조건이 보장될 수 있을 정도로 커야 한다.

시료 두께는 균열 팁의 구속 정도에 영향을 미쳐 파단 인성 값에 영향을 준다. 파단 인성은 고원에 도달할 때까지 시료 크기가 커질수록 감소한다.ASTM E 399의 시료 크기 요구사항은 $K_{\text{Ic}}$ Ic $(\$ text $})$ 를 보장하기 위한 $K_{\text{Ic}}$ 이다. $Ic}}}$ 의 $K_{\text{Ic}}$ 측정은 명목상 선형 탄성 조건에서 시료가 파손되도록 함으로써 평면 변형률 고원에 해당한다.즉, 시료 단면에 비해 플라스틱 구역이 작아야 한다.현재 버전의 E 399에서는 콤팩트, SE(B), 호 모양 및 원반 모양의 4가지 표본 구성이 허용된다. $K_{\text{Ic}}$ $(\$ Ic $}}$ 테스트는 $K_{\text{Ic}}$ 일반적으로 두께 B의 2배에 해당하는 폭 W로 $제작$ 됩니다.균열 길이/폭비(a/W)가 0.45 ~ 0.55가 되도록 피로가 사전 균열됩니다.따라서 시료 설계는 모든 주요 치수 a, B, W-a가 거의 동일하도록 한다.이 설계는 플라스틱 구역에 비해 이러한 치수가 각각 커야 하기 때문에 재료를 효율적으로 사용할 수 있습니다.

평면 변형률 파괴 인성 시험

파단 인성 테스트를 수행할 때 가장 일반적인 테스트 검체 구성은 단일 에지 노치 벤딩(SENB 또는 3점 벤딩) 및 콤팩트 장력(CT) 검체입니다.테스트 결과, 일반적으로 다음과 같은 ^[15]경우 평면 변형 조건이 우선하는 것으로 나타났습니다.

\displaystyle B,a\geq 2.5\left(\frac {K_{)IC}}{\sigma_{\text{\text}YS}}}}\right)^{2}

$B$ 서 B $(\displaystyle$ B $)$ 는 $B$ 필요한 최소 두께, $K_{\text{Ic}}$ Ic(\ $displaystyle K_{\text})$ 입니다. $Ic}}}$ 재료의 $K_{\text{Ic}}$ 파괴 인성과 $\sigma _{\text{YS}}$ YS $(\$ $YS}}$ 은 $\sigma _{\text{YS}}$ 재료 항복 강도입니다.

테스트는 K가 0.55에서 2.75( ${\sqrt {m}}$ m\ $display$ style $\sqrt$ {m})/ ${\sqrt {m}}$ s로 증가하는 속도로_I 꾸준히 로드하여 수행한다.시험 중 하중과 균열입구개방변위(CMOD)를 기록하고 최대하중에 이를 때까지 시험을 계속한다.임계 부하 <P는_Q 부하 대 CMOD 플롯에서 계산됩니다.가인성_Q K는 다음과 같이 주어진다.

K_{Q}={\frac {P_{Q}}{{\sqrt {W}}B}}f(a/W,...)

Q

K_{Q}={\frac {P_{Q}}{{\sqrt {W}}B}}f(a/W,...)

K_{Q}={\frac {P_{Q}}{{\sqrt {W}}B}}f(a/W,...)

K_{Q}={\frac {P_{Q}}{{\sqrt {W}}B}}f(a/W,...)

W

K_{Q}={\frac {P_{Q}}{{\sqrt {W}}B}}f(a/W,...)

f (

K_{Q}={\frac {P_{Q}}{{\sqrt {W}}B}}f(a/W,...)

/

K_{Q}={\frac {P_{Q}}{{\sqrt {W}}B}}f(a/W,...)

,

K_{Q}={\frac {P_{Q}}{{\sqrt {W}}B}}f(a/W,...)

.

K_{Q}={\frac {P_{Q}}{{\sqrt {W}}B}}f(a/W,...)

)

K_{Q}={\frac {P_{Q}}{{\sqrt {W}}B}}f(a/W,...)

{

display K

_ { Q } =

spec frac

{ P _ { Q } } { \

sqrt

{

W

}

B }

} f ( a / W ,

...

)

지오메트리 $f(a/W,...)$ f $f(a/W,...)$ / $f(a/W,...)$ , $f(a/W,...)$ . $f(a/W,...)$ . $)({displaystyle$ f $(a/W,$ ...})는 $f(a/W,...)$ a/W의 무차원 함수이며 E 399 표준에서 다항식 형식으로 제공됩니다.콤팩트 테스트 지오메트리의 지오메트리 계수는 여기서 ^[16]찾을 수 있습니다.이 잠정 인성 값은 다음 요건이 충족될 때 유효하다고 인정됩니다.

min(B,a)>2.5\left({\frac {K_{Q}}{\sigma _{\text{YS}}}}\right)^{2}

YS}}}\right)^{2}}

P_{max}\leq 1.1P_{Q}

P_{max}\leq 1.1P_{Q}

a

P_{max}\leq 1.1P_{Q}

1.1

P_{max}\leq 1.1P_{Q}

Q

(\

P_

{max}\leq 1

.1

P_{Q}}

파단 인성을 알 수 없는 재료를 시험할 때 전체 재료 단면 두께의 시료를 시험하거나 파단 인성을 예측하여 시료의 크기를 결정한다.시험에 따른 파괴 인성 값이 위의 방정식의 요구 조건을 충족하지 못할 경우, 더 두꺼운 시료를 사용하여 시험을 반복해야 한다.이 두께 계산 외에도, 시험 사양에는 시험이 K 값을_IC 얻었다고 말하기 전에 (전단 립의 크기와 같은) 충족해야 하는 몇 가지 다른 요건이 있다.

시험이 두께 및 기타 일반 변형률 요건을 충족하지 못할 경우 생성된 파괴 인성 값은 K로_c 지정된다.두께 요구사항을 충족하는 시료를 제작할 수 없는 경우가 있다.예를 들어, 인성이 높은 비교적 얇은 판을 시험할 때 균열 선단에 평면 변형 조건이 있는 더 두꺼운 시료를 제작하지 못할 수 있다.

R-곡선, K-R의 결정

안정적인 균열성장을 보이는 시료는 균열길이(연성균열확장)에 따라 균열인성도가 증가하는 경향을 보인다.이 균열 인성 대 균열 길이의 그래프를 저항(R)-곡선이라고 합니다.ASTM E561은 재료의 ^[17]인성 대 균열 성장 곡선을 결정하는 절차를 개략적으로 설명합니다.이 표준은 재료의 최소 두께에 대한 제약이 없으므로 얇은 시트에 사용할 수 있지만 시험이 유효하려면 LEFM 요건이 충족되어야 한다.LEFM의 기준은 기본적으로 플라스틱 구역에 비해 면 내 치수가 커야 한다고 명시하고 있다.두께가 R 곡선의 모양에 미치는 영향에 대한 오해가 있습니다.동일 재료의 두꺼운 부분은 평면 변형률 파괴에 의해 파손되어 단값의 파괴 인성을 나타내며, 얇은 부분은 평면 응력 파괴에 의해 파손되어 상승 R-곡선을 나타낸다는 것을 시사한다.그러나 R 곡선의 기울기를 제어하는 주요 요인은 두께가 아닌 파단 형태입니다.일부 재료 단면 두께는 연성 찢김에서 얇은 단면부터 두꺼운 단면까지 파단 형태를 변경하며, 이 경우 두께만으로도 R 곡선의 기울기가 결정된다."마이크로보이드 결합"이 고장 모드이기 때문에 평면 변형률 파단이 상승 R 곡선에 발생하는 경우가 있다.

K-R 곡선을 평가하는 가장 정확한 방법은 플라스틱 구역의 상대적 크기에 따라 가소성 유무를 고려하는 것입니다.가소성이 무시할 수 있는 경우 하중 대 변위 곡선을 테스트에서 구하고 각 지점에서 적합성을 확인합니다.이 적합성은 특정 지점에서 시료를 하역할 때 따르는 곡선의 기울기와 역수이며, LEFM의 하중 대비 변위 비율로 나타낼 수 있다.준수는 ASTM 표준에 주어진 관계를 통해 순간 균열 길이를 결정하는 데 사용된다.

응력강도는 유효 균열길이를 계산하여 보정하여야 한다.ASTM 표준은 두 가지 대안을 제시한다.첫 번째 방법은 Irwin의 플라스틱 영역 보정입니다. $Irwin$ 의 접근법은 $a_{\text{eff}}$ ^[18] 균열 $a_{\text{eff}}$ 를 $기술한다.$

a_{\text{pi}}=a+{\frac {1}{2\pi}}\leftflac {K}{\sigma_{YS}}\right)^{2

Irwin의 접근방식은 K 자체가 균열길이의 함수이기 때문에 반복해법으로 이어진다.

다른 방법, 즉 secant 방법은 ASTM 표준에서 주어진 준수 균열 길이 방정식을 사용하여 유효 준수로부터 유효 균열 길이를 계산한다.하중 대 변위 곡선의 어느 지점에서의 적합성은 본질적으로 시료가 그 지점에서 하역될 때 발생하는 곡선의 기울기와 역수이다.이제 언로딩 곡선은 선형 탄성 재료의 원점으로 돌아가지만 영구 변형이 있기 때문에 탄성 플라스틱 재료의 원점은 아니다.탄성 플라스틱 케이스의 점에서의 유효 준수는 점 및 원점을 연결하는 선의 기울기로 간주된다(즉, 재료가 탄성 플라스틱 케이스인 경우 준거).이 유효 준수는 효과적인 균열 성장을 위해 사용되며, 나머지 계산은 다음 방정식을 따릅니다.

\displaystyle K_{I}=sqrc {P}{\sqrt {W}}B}}}f(a_{\text{eff}}/W,...)

소성 보정의 선택은 소성 구역의 크기에 따라 결정된다.ASTM 피복 저항 곡선 표준은 작은 플라스틱 영역에는 Irwin의 방법을 사용할 수 있음을 시사하며 균열 끝의 가소성이 더 두드러질 경우 Secant 방법을 사용할 것을 권장합니다.또한 ASTM E 561 규격은 시료 크기나 최대 허용 균열 확장에 대한 요구사항을 포함하고 있지 않기 때문에 저항 곡선의 크기 독립성이 보장되지 않는다.Secant 방법에 대한 실험 데이터에서 크기 종속성이 덜 탐지된다는 연구 결과는 거의 없습니다.

J의 결정_IC

단위파단면적당 변형에너지 방출속도는 균열선단 주위에 일체화된 등고선경로인 J적분법에 의해 산출된다.J-인성 값은 균열의 성장에 필요한 응력 에너지의 양으로 재료의 저항을 나타낸다.J_IC 인성 값은 탄성 플라스틱 재료에 대해 측정됩니다.이제 단일값_IC J는 연성균열 익스텐션 시작 부근의 인도로 결정된다(스트레인 경화의 효과는 중요하지 않다).시험은 여러 개의 시료를 각각 다양한 레벨로 적재하고 하역하는 방식으로 수행한다.이것은 균열 입구의 개구부 컴플라이언스를 제공하며, 이는 J-통합 ^[19]시험을 다루는 ASTM 표준 E 1820에 제시된 관계를 이용하여 균열 길이를 구하는 데 사용됩니다.균열 성장을 측정하는 또 다른 방법은 시료를 열착색 또는 피로균열로 표시하는 것이다.시료는 결국 분해되고 균열 연장은 마크의 도움을 받아 측정된다.

따라서 시험을 수행하면 다음과 같이 J를 계산하는 데 사용되는 하중 대 균열 입 개구부 변위(CMOD) 곡선이 여러 개 산출됩니다.

J=J_{el}+J_{pl}

선형 탄성 J는 다음을 사용하여 계산됩니다.

$J_{el}={\frac {K^{2}\left(1-\nu ^{2}\right)}{E}}$ ${E}}$ 및 $J_{el}={\frac {K^{2}\left(1-\nu ^{2}\right)}{E}}$ K는 $K_{I}={\frac {P}{\sqrt {WBB_{N}}}}f(a/W,...)$ I $K_{I}={\frac {P}{\sqrt {WBB_{N}}}}f(a/W,...)$ $K_{I}={\frac {P}{\sqrt {WBB_{N}}}}f(a/W,...)$ $K_{I}={\frac {P}{\sqrt {WBB_{N}}}}f(a/W,...)$ $K_{I}={\frac {P}{\sqrt {WBB_{N}}}}f(a/W,...)$ $K_{I}={\frac {P}{\sqrt {WBB_{N}}}}f(a/W,...)$ $K_{I}={\frac {P}{\sqrt {WBB_{N}}}}f(a/W,...)$ ( a $K_{I}={\frac {P}{\sqrt {WBB_{N}}}}f(a/W,...)$ / $K_{I}={\frac {P}{\sqrt {WBB_{N}}}}f(a/W,...)$ W $K_{I}={\frac {P}{\sqrt {WBB_{N}}}}f(a/W,...)$ , $K_{I}={\frac {P}{\sqrt {WBB_{N}}}}f(a/W,...)$ . $K_{I}={\frac {P}{\sqrt {WBB_{N}}}}f(a/W,...)$ ) $K_{I}={\frac {P}{\sqrt {WBB_{N}}}}f(a/W,...)$ { $display style$ K $K_{I}={\frac {P}{\sqrt {WBB_{N}}}}f(a/W,...)$ _ { $I}=superfrac {P}{\sqrt {WB_{N}}}f$ 단, B는 측면홈 시료의 순두께이며 측면홈이 없는 시료의 경우 B와 같다.

탄성 플라스틱 J는 다음을 사용하여 계산됩니다.

({displaystyle J_{pl}={frac}{B_{N}b_{o}}})

여기서 SENB 시료의 경우 $\eta$ \ $displaystyle \eta$ 2

b는_o 폭과 초기 균열 길이의 차이로 주어진 초기 인대 길이이다.

A는_Pl 하중-변위 곡선 아래의 플라스틱 영역입니다.

임시_Q J를 얻기 위해 특수 데이터 감소 기술을 사용합니다.다음 조건을 충족하면 값이 허용됩니다.

\displaystyle \min(B,b_{o})\geq {frac {25J_{Q}}{\sigma _{\text{\text}YS}}}}}}

내열성 측정(칸파열시험)

찢김 테스트(예: 칸 찢김 테스트)는 찢김 저항성의 측면에서 인성의 반정량적 측정을 제공한다.이러한 유형의 시험에는 더 작은 시료가 필요하기 때문에 다양한 제품 형태에 사용할 수 있다.파열 시험은 선형 탄성 파괴 역학을 적용하지 않는 매우 연성 알루미늄 합금(예: 1100, 3003)에도 사용할 수 있다.

표준시험방법

ASTM, BSI, ISO, JSME 등 많은 조직이 파괴 인성 측정과 관련된 표준을 발표하고 있습니다.

ASTM C1161 주변온도에서의 첨단 세라믹의 휨강도 시험방법
ASTM C1421 외부온도에서의 첨단 세라믹의 파괴인성 측정을 위한 표준시험방법
ASTM E399 금속재료의 평면 변형파단 인성 시험방법
ASTM E740 표면 균열 장력 시료에 의한 파괴 시험 실무
ASTM E1820 파괴 인성 측정을 위한 표준 시험 방법
ASTM E1823 피로 및 파괴 테스트 관련 용어
ISO 12135 금속 재료 — 준정적 파괴 인성 결정을 위한 통합 시험 방법
ISO 28079:2009, Palmqvist 방법, 초경합금^[20] 파괴 인성 결정에 사용

「」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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^ Kaufman, J. Gilbert (2015), Aluminum Alloy Database, Knovel, retrieved 1 August 2019
^ ASM International Handbook Committee (1996), ASM Handbook, Volume 19 - Fatigue and Fracture, ASM International, p. 377
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추가 정보

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