试验研究
不同温度下金属材料断裂韧度数据
处理方法研究
李相清，丁振宇，包士毅，谢志刚，高增梁
（浙江工业大学化工机械设计研究所，浙江杭州 310014）
摘要：金属材料断裂韧度测试标准主要采用的是美国ASTM E1820和国际ISO12135标准，然而其通过处理测试得到的Ｊ-Δａ数据获得ＪＩＣ的方法具有明显的区别。主要研究如何对Ｊ-Δａ数据进行处理以获得合理的ＪＩＣ值，基于材料本构模型特点提出了在不同温度下金属材料断裂韧度数据处理方法，即本构曲线法（CCM）；以金属材料（国产SA508-Ⅲ钢）在不同温度下的断裂韧度数据为例，采用CCM数据处理方法对材料的断裂韧度进行分析计算，并与ASTM E1820，ISO12135标准进行了比较。结果表明，CCM得到的材料断裂韧度在ASTM E1820，ISO12135标准数据之间，对于理想弹塑性材料，其CCM结果与ASTM E1820标准结果一致；对于在不同温度下会表现出不同本构特性的金属材料，选用CCM能够获得其在不同温度条件下更合适的断裂韧度。
关键词：本构曲线法；钝化线方程；高温断裂韧度；ASTM E1820；ISO12135
中图分类号：TH142；TL351．6；TG113．25 文献标志码：A文章编号：1001-4837（2018）09-0001-07 doi：10．3969／j．issn．1001-4837．2018．09．001
The Data Processing Method for Determining the Fracture Toughness of Metallic Materials at Different Temperatures
LI Xiang-qing，DING Zhen-yu，BAO Shi-yi，XIE Zhi-gang，GAO Zeng-liang （Institute of Process Equipment＆Control Engineering，Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310014，China）
Abstract：ASTM E1820and ISO12135are the mostly applied standards for the fracture toughness test of metallic materials．However，in the methods of obtaining the fracture toughness parameters such asＪＩＣfrom theＪ-Δａdata，there are remarkable differences between ASTM E1820and ISO12135．Research on how to obtain reasonableＪＩＣvalue by processingＪ-Δａdata is the main content of present study．Based on the characteristics of material constitutive assumptions model for the blunting line，the constitu-tive curve method（CCM）is proposed．By taking the fracture toughness data of metallic materials（local SA508-Ⅲsteel）at different temperatures as example and by using the CCM data processing method，the fracture toughness of metallic materials is analyzed and calculated，and compared with ASTM E1820 and ISO12135．The results show that the fracture toughness obtained from CCM falls between the data in ASTM E1820and data in ISO12135，its CCM results are consistent with the results of ASTM E1820 for ideal elastic-plastic materials，for metallic materials which show different constitutive characteristics
基金项目：国家自然科学基金资助项目（51705457）；“十三五”国家重点研发计划项目（2016YFC0801902）万方数据
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