JIC骨折E1820に対する骨折
安全性の重要なケースのために延性高強度金属を使用して設計する場合、それ以外の場合は基本的な引張特性だけで十分である場合、欠陥や亀裂に関する行動を理解することが重要です。 (バルク引張強度とは対照的に)局所的な故障に対する抵抗は、一般に骨折の靭性の傘の用語によって説明されます。その失敗が突然のクリティカルブレークよりも緩やかな場合、ジックは涙が始まるポイントを説明するために使用されるタフネスメトリックです。
最も一般的なアプリケーションは発電セクターであり、そこでは非常に詳細なモデリングが期待されており、設計は欠陥に対する損傷の耐性を提供する必要があります。つまり、大惨事なしで失敗することです - 明らかに原子力の最も高いプロファイルの問題です!
ASTM E1820によるJIC骨折の靭性テストは、新しい材料を評価し、サービスから削除された参照サンプルまたは部品の分解を監視するための材料効率的な方法を提供します。
テストピースは、片面に鋭いノッチがある材料の硬いブロックを効果的に構成する機械加工されています。便利なテストセットアップに応じて、さまざまな標準化されたジオメトリが使用され、生産ラインから採取した場合に使用可能な材料の厚さに最適に使用されます。微細構造によってパフォーマンスが異なるため、製造で使用される作業プロセス(たとえばローリング)と比較して、異なる方向に金属の靭性をテストすることが重要です。
E1820によるとJICを決定するための好ましい方法は、単一の標本を使用してゆっくりと積み込みますが、頻繁に停止して、亀裂が伸びたかどうか、どの程度伸びているかを判断することです。これは、メインテスト自体が繰り返されるランプの長いシーケンスであり、それぞれが小さなアンロードが続き、リロードされ、徐々に亀裂を開けて標本を引き裂き始めたことを意味します。機械試験の終わりに、標本は完全に壊れている必要があり、亀裂前面の正確な長さと形状が測定されなければなりません。標本が分離される前に、最終的な亀裂の前面に(通常は熱処理または染料浸透剤によって)マークする必要があることが重要です。多くの場合、液体窒素は、この最終的な休憩が脆く、さらなる変形を回避する程度まで材料を冷やすために使用されます。
機械的荷重手順は単純ではありませんが、最新のテストシステムで達成できるはずですが、Bluehill Fractureは必要なシーケンスを直接生成し、ユーザーが各ステップを構築してループを作成する必要なく、重要なパラメーターを要求するだけです。
主な複雑さは、データの分析にあります。ここでは、j(作業中)対ΔA(亀裂拡張)の一連のポイント全体を生成するために、各アンロードポイントのデータに長い一連の計算手順を適用する必要があります。さらに、これらのデータポイントに2つの個別の曲線関数が適合し、最初に修正された初期亀裂長を決定し、次に亀裂が開いているだけで裂け始めたインターセプトポイントを見つけます。
結果は、さまざまな要因によって簡単に歪む可能性があるため、ASTM E1820は、標本、バッチ、または研究所の間の同等の結果を確保するために設計されたさまざまな基準に対して非常に規範的になりました。標準には、JICの同等の値を宣言するために満たされなければならない少なくとも21の有効性チェックが含まれており、データ分析にさまざまな品質のメトリックを推奨するように動いています。
Fractureは、すぐに使用できる方法を明確なワークフローで提供するように設計されています。調査ユーザーに高い柔軟性を提供し、結果が標準要件を満たしていない場合、妥当性チェックと中間結果の詳細な分解を提供します。研究者または契約テストハウスがいくつかの形式で結果を提供する必要がある場合、既存のデータセットを再開し、いくつかの調整されたパラメーターで即座に再分析することができます。このソフトウェアは、推奨されるすべての手法を実装し、標準の最新の改訂を反映するために日常的に更新されます。
生データは、ASTM E1820に従ってCTODの観点から分析して、CTOD-R曲線を生成し、ΔICを識別することもできます。