GB/T 21143-2025金屬材料準靜態斷裂韌度的統一試驗方法

ICS7704010

CCSH.22.

中華人民共和國國家標準

GB/T21143—2025

代替GB/T21143—2014

金屬材料準靜態斷裂韌度的

統一試驗方法

Metallicmaterials—Unifiedmethodoftestfordeterminationof

quasistaticfracturetoughness

ISO121352021MOD

(:,)

2025-10-31發布2026-05-01實施

國家市場監督管理總局發布

國家標準化管理委員會

GB/T21143—2025

目次

前言

…………………………Ⅲ

范圍

1………………………1

規范性引用文件

2…………………………1

術語和定義

3………………1

符號和說明

4………………2

一般要求

5…………………5

穩定和非穩定裂紋擴展下的斷裂韌度測定

6……………28

δa和Ja阻力曲線和穩定裂紋擴展下的啟裂韌度δJδ和J的測定

7-Δ-Δ0.2BL、0.2BL、ii………………36

試驗報告

8…………………43

測定結果的數值修約

9……………………46

附錄資料性本文件章條編號與章條編號對照

A()ISO12135:2021………………47

附錄資料性本文件與技術差異及其原因

B()ISO12135:2021……48

附錄資料性δ和J的測定及鈍化線標定

C()ii…………49

附錄資料性卸載柔度法和電位法指南

D()……………53

附錄資料性載荷分離法指南

E()………………………68

附錄資料性剖面法測定值

F()CTOD………………75

附錄規范性裂紋面的取向

G()…………78

附錄資料性應力強度因子和柔度關系

H()……………79

附錄資料性在三點彎曲試驗中的加載線位移q的測量

I()…………83

附錄資料性方程的推導

J()pop-in……………………87

附錄資料性確定V及U的分析方法

K()pp……………88

附錄資料性試驗報告示例

L()…………89

附錄規范性裂紋擴展數據的擬合見參考文獻

M()([44])……………96

參考文獻

……………………97

Ⅰ

GB/T21143—2025

前言

本文件按照標準化工作導則第部分標準化文件的結構和起草規則的規定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件代替金屬材料準靜態斷裂韌度的統一試驗方法與

GB/T21143—2014《》,GB/T21143—

相比除結構調整和編輯性改動外主要技術變化如下

2014,,:

增加了焊接材料采用說明見第章

———GB/T28896(1);

增加了符號FFFFFKη及其說明見第章年版

———CMOD、CTOD、d、L、m、Q、u、J0.2BL、M、p(4,2014

的第章

4);

更改了δJ的計算公式見和年版的和

———0、0(6.3.46.4.4,20146.3.46.4.4);

更改了a的要求范圍及上邊界J和δ的計算公式見和年版

———Δmaxmaxmax(7.4.2.2、7.5.1.17.5.2.1,2014

的和

7.4.2.2、7.5.1.17.5.2.1);

增加了由J換算K的換算公式見

———0.2BLJ0.2BL(7.6.1.6)。

本文件修改采用金屬材料準靜態斷裂韌度的統一試驗方法

ISO12135:2021《》。

本文件與相比在結構上有較多調整兩個文件之間的結構編號變化對照一覽表

ISO12135:2021,。

見附錄

A。

本文件與相比存在較多技術差異在所涉及的條款外側頁邊空白位置的垂直單

ISO12135:2021,,

線進行了標示這些技術差異及其原因一覽表見附錄

(|)。B。

本文件做了下列編輯性改動

:

在注中增加了裝置硬度大于試樣硬度見圖圖

———(10~12);

更正了公式的編輯性錯誤見

———(35)(7.3.1);

增加了鈍化線標定的內容見

———(C.1、C.5);

增加了直通型缺口緊湊拉伸試樣柔度法計算裂紋長度的柔度公式見

———(D.5.3);

增加了旋轉半徑R的計算公式及適用不同加載位置和試樣類型的計算公式見

———(D.5.5.1、

D.5.5.2);

更改了旋轉修正的公式見

———(D.5.5);

更改了初始裂紋長度的計算公式見

———(D.6.2);

增加了資料性附錄載荷分離法指南見附錄

———“”(E);

增加了資料性附錄剖面法測定值見附錄

———“CTOD”(F);

更改了直通型缺口和臺階型缺口緊湊拉伸試樣的柔度計算公式見附錄

———(H);

增加了三點彎曲試樣采用裂紋嘴張開位移計算U的公式見

———p(K.5)。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利本文件的發布機構不承擔識別專利的責任

。。

本文件由中國鋼鐵工業協會提出

。

本文件由全國鋼標準化技術委員會歸口

(SAC/TC183)。

本文件起草單位鋼研納克檢測技術股份有限公司冶金工業信息標準研究院西南交通大學中機

:、、、

試驗裝備股份有限公司深圳三思縱橫科技股份有限公司二重德陽重型裝備有限公司力試上海

、、()、()

科學儀器有限公司深圳萬測試驗設備有限公司國標北京檢驗認證有限公司蘇州熱工研究院有限

、、()、

公司首鋼集團有限公司寶山鋼鐵股份有限公司中國船舶集團有限公司第七二五研究所

、、、。

本文件主要起草人劉濤高怡斐蔡力勛侯慧寧孫鵬劉杰江輝王斌黃星劉月嬌陳志林

:、、、、、、、、、、、

邱宇方健高宇昊董莉包陳孫朝遠馬利飛夏咸喜惠亞軍陳沛董海濤熊俊珍郭碧城

、、、、、、、、、、、、。

Ⅲ

GB/T21143—2025

本文件所代替文件的歷次版本發布情況為

:

———GB/T2038—1980,GB/T2038—1991;

———GB/T2358—1980,GB/T2358—1994;

———GB/T21143—2007,GB/T21143—2014。

Ⅳ

GB/T21143—2025

金屬材料準靜態斷裂韌度的

統一試驗方法

1范圍

本文件描述了均勻金屬材料在承受準靜態加載時關于Kδ和J的斷裂韌度和阻力曲線的試驗方

、

法試樣包含缺口采用疲勞的方法預制裂紋在緩慢增加位移量的條件下開展試驗斷裂韌度由獨立

。,,。

試樣在延性裂紋擴展延性裂紋擴展失穩或發生非穩定裂紋擴展時或之后的狀態確定當裂紋擴展表

、。

現為延性撕裂條件下的穩定擴展時能測定斷裂韌度與裂紋擴展量關系的阻力曲線對某些鐵素體材

,。

料進行試驗時可能發生解理導致的非穩定裂紋擴展或延性裂紋的萌生和擴展被解理擴展打斷裂紋

,。

拘束條件不在本文件討論范圍內補充了對焊接材料的特殊試驗要求和數據處理程序

。GB/T28896。

注試驗結果的統計差異與斷裂類型有關如由鐵素體鋼解理斷裂得到的斷裂韌度值會波動對于需要高可靠

:。,。

性的情況在參考文獻中給出了延性脆性轉變區域定量表征斷裂韌度值波動的處理方法本文件不對此

,[4]-。

情況下的試驗數量和試驗結果的應用和理解做進一步說明

。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款其中注日期的引用文

。,

件僅該日期對應的版本適用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改單適用于

,;,()

本文件

。