JIC裂缝韧性到ASTM E1820
当使用延性高强度金属设计用于安全关键案例时,重要的是要了解缺陷和裂缝的行为,否则,仅基本的拉伸性能就足够了。抗局部故障(与散装拉伸强度相对)的抗性通常用骨折韧性的伞项来描述。当该故障比突然的临界断裂更逐渐,JIC是一种韧性公制,用于描述撕裂开始的点。
最普遍的应用是在发电部门中,预期高度详细的建模,并且设计必须为缺陷的损害耐受性提供。也就是说,没有灾难性的失败 - 显然是核能中最高特征的问题!

根据ASTM E1820,JIC断裂韧性测试提供了一种材料有效的方法,可以评估新材料并监测参考样品或从服务中取出的零件的降解。
测试件是加工的,有效地包含了一块僵硬的材料块,一个脸上有尖锐的凹槽。根据方便的测试设置或从生产线取出时可用的材料厚度,使用不同的标准化几何形状。重要的是,相对于制造中使用的工作过程(例如滚动),测试金属在不同方向上的韧性,因为根据微观结构的性能将有所不同。
根据E1820确定JIC的首选方法是使用单个样品,加载缓慢,但经常停下来确定裂纹是否延长了多远。这意味着主测试本身是一系列长的重复坡道,每个坡道随后是一个小卸载然后重新加载,逐渐打开裂缝,并开始撕裂样品。在机械测试结束时,必须完全拆开样品,并测量裂纹前部的确切长度和​​形状。必须在样品分离之前对最终的裂纹前部(通常是通过热处理或染料渗透剂)进行标记。通常,液氮被用来冷却材料,以至于最终断裂是脆性并避免进一步变形的程度。
机械加载过程并不简单,尽管它应该可以通过任何现代测试系统来实现,但是Bluehill断裂直接生成所需的序列,只需要求关键参数即可,而无需用户就需要构建每个步骤和循环。
主要复杂性是分析数据的;在这里,必须将一系列冗长的计算步骤应用于每个卸载点的数据,以生成J(工作完成)与ΔA(裂纹扩展)的总体系列点。此外,将两个单独的曲线函数拟合到这些数据点,首先是确定校正的初始裂纹长度,然后找到裂缝停止刚刚打开并开始撕裂的截距点。
结果很容易被一系列因素歪曲,因此ASTM E1820对于一系列标准已高度规定,旨在确保标本,批次或实验室之间的可比结果。该标准包括至少21项有效性检查,必须满足声明JIC的可比值,并已提出为数据分析推荐各种质量指标。
断裂旨在提供具有清晰工作流程的现成方法。它为研究用户提供了很高的灵活性,以及​​如果结果无法满足标准要求,则有效性检查和中间结果的详细分解。如果研究人员或合同测试房需要以几种形式提供结果,则可以重新开放现有数据集并立即用一些调整后的参数重新分析,这些参数以不同的单位表示(例如,从指标交换到我们的习惯),或导出到替代报告模板。该软件实现了所有推荐的技术,并经常更新以反映标准的最新修订。
根据ASTM E1820,也可以根据CTOD来分析原始数据,以生成CTOD-R曲线并识别ΔIC。