Αντοχή σε θραύση KIC – συντελεστής έντασης τάσης και μηχανική θραύσης

Η αντοχή σε θραύση (KIC ₎ είναι ένα από τα θεμελιώδη χαρακτηριστικά που χρησιμοποιούνται στη μηχανική θραύσης. Ορίζει τον κρίσιμο παράγοντα έντασης τάσης για μια ρωγμή επίπεδης παραμόρφωσης τύπου Ι , στην οποία ξεκινά η ασταθής ανάπτυξη ρωγμών υπό συνθήκες τυπικές της γραμμικής-ελαστικής μηχανικής θραύσης. Η _KIC επιτρέπει την αξιολόγηση της αντίστασης ενός υλικού που περιέχει μια ρωγμή στην ασταθή ανάπτυξη ρωγμών. Αυτή η παράμετρος διαφέρει θεμελιωδώς από την αντοχή σε εφελκυσμό (Rm) , το όριο διαρροής (Re ή Rp0,2) , την αντοχή σε κρούση (KV) και τη σκληρότητα.

Γιατί είναι απαραίτητη η μηχανική θραύσης;

Οι κλασικές παράμετροι αντοχής όπως οι Rm και Rp0,2 είναι πολύ σημαντικές στον σχεδιασμό κατασκευών, αλλά δεν περιγράφουν άμεσα τη συμπεριφορά ενός στοιχείου που περιέχει μια υπάρχουσα ρωγμή. Σε πραγματικά στοιχεία, μπορεί να συμβούν τα ακόλουθα:

ρωγμές κόπωσης,
ρωγμές συγκόλλησης,
ασυνέχειες υλικών στοιχείων,
κατασκευαστικά ελαττώματα,
ρωγμές που σχηματίζονται κατά τη λειτουργία,
ζημιά από διάβρωση,
αιχμηρές ασυνέχειες που λειτουργούν ως συγκεντρωτές τάσεων.

Μια πολύ υψηλή συγκέντρωση τάσης εμφανίζεται κοντά στην άκρη της ρωγμής. Η μηχανική θραύσης μας επιτρέπει να αναλύσουμε εάν η ρωγμή θα παραμείνει σταθερή ή θα αρχίσει να αναπτύσσεται γρήγορα, οδηγώντας σε αστοχία εξαρτημάτων.

Τι σημαίνει το σύμβολο Κ;

Στη γραμμική-ελαστική μηχανική θραύσης, το σύμβολο K υποδηλώνει τον συντελεστή έντασης τάσης . Περιγράφει την ένταση του πεδίου τάσης κοντά στην άκρη της ρωγμής και εξαρτάται, μεταξύ άλλων, από:

τιμή της εφαρμοζόμενης τάσης,
μήκος ρωγμής,
γεωμετρία στοιχείων,
τη θέση και τη γεωμετρία της ρωγμής.

Για πολλές απλές περιπτώσεις η σχέση μπορεί να παρουσιαστεί στη γενική μορφή: K _I = Yσ√(πa) , όπου:

K_I – συντελεστής έντασης τάσης για λειτουργία φόρτισης τύπου Ι,
Y – αδιάστατος συντελεστής που εξαρτάται από τη γεωμετρία του στοιχείου και τη ρωγμή,
σ – ονομαστική τάση,
a – χαρακτηριστικό μέγεθος ρωγμής.

Ο τύπος δείχνει ότι η ένταση της τάσης στην άκρη της ρωγμής αυξάνεται τόσο με την αύξηση της τάσης όσο και με την αύξηση του μήκους της ρωγμής.

Τι σημαίνουν οι όροι KI και KIC;

Το σύμβολο KI υποδηλώνει τον συντελεστή έντασης τάσης για τον τρόπο λειτουργίας I , δηλαδή την περίπτωση στην οποία οι επιφάνειες θραύσης διασπείρονται λόγω τάσεων που δρουν ουσιαστικά κάθετα στο επίπεδο θραύσης. Το _KIC είναι η κρίσιμη τιμή του KI _{που ικανοποιεί}_τις απαιτήσεις για την επιπεδική παραμόρφωση και την εγκυρότητα της δοκιμής. Με απλά λόγια:

K_I < Κ_IC – η ίδια η συνθήκη δεν υποδεικνύει ακόμη ότι έχει επιτευχθεί κρίσιμη τιμή αντοχής σε θραύση,
K_I → Κ_IC – επιτυγχάνεται η κρίσιμη κατάσταση που είναι κατάλληλη για το K_IC σε συνθήκες που αντιστοιχούν στον ορισμό του.

Αυτό δεν σημαίνει, ωστόσο, ότι το K _IC μπορεί να εφαρμοστεί χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η γεωμετρία, ο τύπος υλικού και το εύρος ισχύος της γραμμικής-ελαστικής μηχανικής θραύσης.

Μονάδα ΚΓΚ

Στο σύστημα SI, η αντοχή σε θραύση K _IC εκφράζεται συχνότερα σε MPa√m . Η μονάδα προκύπτει από τον συντελεστή έντασης τάσης, ο οποίος περιλαμβάνει την τάση και την τετραγωνική ρίζα του μήκους. Ένα παράδειγμα συμβολισμού θα μπορούσε να είναι: K _IC = 50 MPa√m . Οι τιμές που δίνονται σε άλλες μονάδες δεν θα πρέπει να συγκρίνονται χωρίς κατάλληλη μετατροπή.

Τρεις βασικοί τρόποι φόρτωσης μιας ρωγμής

Στη μηχανική θραύσης, υπάρχουν τρεις βασικοί τρόποι φόρτισης μιας ρωγμής:

Τρόπος	Ονομασία	Φύση του φορτίου
Τροποποίηση Ι	K_I	Άνοιγμα της ρωγμής
Mod II	K_II	Κουρεύω στο επίπεδο του κατάγματος
Τροποποίηση III	K_ΙΙΙ	Διάτμηση εκτός επιπέδου

Το K _IC αναφέρεται στον τρόπο λειτουργίας I , ο οποίος έχει ιδιαίτερη σημασία σε πολλές πρακτικές περιπτώσεις δομικών ρωγμών.

Τι σημαίνει το γράμμα C στο KIC;

Το γράμμα C αναφέρεται στην κρίσιμη τιμή . Η τιμή K που επιτυγχάνεται όταν εμφανίζεται ασταθής ανάπτυξη ρωγμών μπορεί να χαρακτηριστεί ως κρίσιμη τιμή, αλλά μόνο μετά την εκπλήρωση των κατάλληλων συνθηκών δοκιμής μπορεί το αποτέλεσμα να ταξινομηθεί ως K _IC.

Τι σημαίνει Kc;

Το _Kc είναι η κρίσιμη τιμή του συντελεστή έντασης τάσης που προσδιορίζεται υπό δεδομένες συνθήκες. Η τιμή του μπορεί να εξαρτάται, μεταξύ άλλων, από το πάχος του δείγματος και την κατάσταση τάσης. Δεν είναι κάθε αποτέλεσμα Kc _KIC_. Το _KIC είναι μια ειδική περίπτωση αντοχής σε θραύση που προσδιορίζεται από την εκπλήρωση απαιτήσεων που διασφαλίζουν, μεταξύ άλλων, ένα επαρκώς υψηλό επίπεδο περιορισμού της πλαστικής παραμόρφωσης στην άκρη της ρωγμής.

Επιπεδική τάση και επιμήκυνση επιπέδου

Το πάχος ενός εξαρτήματος έχει σημαντικό αντίκτυπο στις συνθήκες κοντά στην άκρη της ρωγμής. Σε λεπτά εξαρτήματα, η επίπεδη κατάσταση τάσης μπορεί να είναι πιο σημαντική, με μεγαλύτερη πιθανότητα πλαστικής παραμόρφωσης. Σε εξαρτήματα με επαρκές πάχος, μπορεί να αναπτυχθεί μια κατάσταση παραμόρφωσης σχεδόν επιπέδου στο μέσο της διατομής . Αυτό προκαλεί μεγαλύτερο περιορισμό στην πλαστική παραμόρφωση. Το K _IC είναι η αντοχή σε θραύση που προσδιορίζεται για την επίπεδη κατάσταση παραμόρφωσης. Για το λόγο αυτό, απαιτείται κατάλληλη γεωμετρία και μέγεθος δείγματος.

Γιατί είναι σημαντικό το πάχος του δείγματος;

Εάν το δείγμα είναι πολύ λεπτό, ενδέχεται να μην επιτευχθούν συνθήκες επίπεδης παραμόρφωσης. Σε αυτήν την περίπτωση, η κρίσιμη τιμή που προκύπτει μπορεί να είναι υψηλότερη από την πραγματική τιμή K _IC , επειδή το υλικό έχει μεγαλύτερη πιθανότητα τοπικής πλαστικής παραμόρφωσης. Συνεπώς, οι διαδικασίες δοκιμών καθορίζουν απαιτήσεις, μεταξύ άλλων:

πάχος δείγματος,
μήκος ρωγμής,
διαστάσεις της υπόλοιπης διατομής,
η σχέση αυτών των διαστάσεων με τις ιδιότητες του υλικού.

Πλαστική ζώνη στην άκρη της ρωγμής

Η θεωρητική γραμμική-ελαστική λύση οδηγεί σε πολύ υψηλές τάσεις στην άμεση γειτνίαση με την ιδανική άκρη της ρωγμής. Σε ένα πραγματικό υλικό, αναπτύσσεται εκεί μια ζώνη πλαστικής παραμόρφωσης _{. Η γραμμική-ελαστική μηχανική θραύσης είναι πιο χρήσιμη όταν η πλαστική ζώνη είναι αρκετά μικρή σε σχέση με τις χαρακτηριστικές διαστάσεις του δείγματος ή του εξαρτήματος. Εάν η πλαστική παραμόρφωση είναι πολύ εκτεταμένη, άλλες παράμετροι μηχανικής θραύσης, όπως το JIC} ή παράμετροι που βασίζονται στο άνοιγμα της άκρης της ρωγμής (CTOD), μπορεί να είναι πιο κατάλληλες.

KIC εναντίον JIC εναντίον CTOD

Παράμετρος	εφαρμογή
K_IC	Γραμμική-ελαστική μηχανική θραύσης και αντίστοιχες συνθήκες επίπεδης παραμόρφωσης
J_IC	Αξιολόγηση της έναρξης ρωγμής λαμβάνοντας υπόψη την ελαστοπλαστική συμπεριφορά του υλικού
CTOD	Αξιολόγηση της αντοχής σε θραύση με βάση το άνοιγμα της άκρης της ρωγμής

Η επιλογή της κατάλληλης παραμέτρου εξαρτάται από το υλικό, τη γεωμετρία, το επίπεδο πλαστικότητας και τη διαδικασία δοκιμής που χρησιμοποιείται.

Πώς προετοιμάζεται ένα δείγμα για τη δοκιμή KIC;

Για τις δοκιμές χρησιμοποιούνται ειδικά προετοιμασμένα δείγματα που περιέχουν μια εγκοπή και μια πραγματική ρωγμή κόπωσης . Η απλή δημιουργία μιας αιχμηρής μηχανικής εγκοπής δεν επαρκεί για την ακριβή αναπαράσταση της άκρης μιας πραγματικής ρωγμής. Μια ρωγμή κόπωσης εισάγεται πριν από την πραγματική δοκιμή μέσω ελεγχόμενης κυκλικής φόρτισης του δείγματος.

Τυπικά δείγματα για δοκιμές αντοχής σε θραύση

Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες γεωμετρίες περιλαμβάνουν:

CT – Συμπαγής τάση,
ΝΑ(Β) – Μονή Κάμψη Άκρης, δηλαδή ένα δείγμα με μονόπλευρη ρωγμή φορτισμένη στο κάμψη.

Η γεωμετρία του δείγματος, η μέθοδος σχηματισμού ρωγμών κόπωσης και η διαδικασία φόρτισης ορίζονται αυστηρά από την κατάλληλη μέθοδο δοκιμής.

Πώς εκτελείται το τεστ KIC;

Με απλά λόγια, η μελέτη περιλαμβάνει:

προετοιμασία ενός δείγματος με συγκεκριμένη γεωμετρία,
κάνοντας μια εγκοπή,
εισαγωγή ελεγχόμενης ρωγμάτωσης λόγω κόπωσης,
μέτρηση διαστάσεων δείγματος και μήκους ρωγμής,
ελεγχόμενη φόρτωση του δείγματος,
καταγραφή της δύναμης και της αντίστοιχης μετατόπισης,
προσδιορισμός της υπό όρους τιμής,
έλεγχος των κριτηρίων εγκυρότητας της μελέτης.

Μόνο ένα αποτέλεσμα που πληροί τα απαιτούμενα κριτήρια μπορεί να αναγνωριστεί ως K _IC.

KQ και KIC

Κατά τη διάρκεια των δοκιμών, μπορεί πρώτα να προσδιοριστεί μια υπό όρους τιμή, που ορίζεται ως KQ . Στη συνέχεια, ελέγχονται τα απαιτούμενα κριτήρια εγκυρότητας, συμπεριλαμβανομένης της συμπεριφοράς και των διαστάσεων του δείγματος. Εάν πληρούνται όλες οι απαιτήσεις: _KQ = KIC _. Εάν τα κριτήρια δεν πληρούνται, το αποτέλεσμα δεν θα πρέπει να αναφέρεται _ως_KIC.

Συνθήκη μεγέθους δείγματος

Οι κλασικές διαδικασίες γραμμικής-ελαστικής μηχανικής θραύσης χρησιμοποιούν κριτήρια που εξασφαλίζουν μια κατάλληλα μικρή πλαστική ζώνη σε σχέση με τις διαστάσεις του δείγματος. Συνήθως, οι απαιτούμενες χαρακτηριστικές διαστάσεις του δείγματος πρέπει να είναι επαρκώς μεγάλες σε σχέση με το (KQ _/ R _p0,2 )² . Για μια συγκεκριμένη δοκιμή, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται τα ακριβή κριτήρια που καθορίζονται από το κατάλληλο πρότυπο, καθώς εξαρτώνται από τη διαδικασία και τον τρόπο με τον οποίο ορίζεται το όριο διαρροής.

Γιατί είναι πιο δύσκολο να ελεγχθούν υλικά υψηλής όλκιμότητας;

Σε υλικά υψηλής όλκιμότητας , μπορεί να αναπτυχθεί μια σημαντική ζώνη πλαστικής παραμόρφωσης πριν από την εξάπλωση της ρωγμής. Για να επιτευχθούν οι συνθήκες που απαιτούνται για τον σωστό προσδιορισμό του K _IC , μπορεί να είναι απαραίτητα δείγματα πολύ παχιάς πάχους. Σε τέτοια υλικά, οι μέθοδοι ελαστοπλαστικής μηχανικής θραύσης , όπως αυτές που χρησιμοποιούν το J-ολοκλήρωμα ή το CTOD, είναι συχνά πιο κατάλληλες.

KIC και Rm και Rp0,2

Τα K _IC , Rm και Rp0,2 περιγράφουν εντελώς διαφορετικές πτυχές της συμπεριφοράς των υλικών.

Παράμετρος	Τι περιγράφει;	Τυπική μονάδα
Rm	Μέγιστη μηχανική καταπόνηση σε στατική δοκιμή εφελκυσμού	MPa
Rp0,2	Συμβατικό όριο διαρροής	MPa
K_IC	Αντίσταση στην ασταθή έναρξη ρωγμών υπό συγκεκριμένες συνθήκες μηχανικής θραύσης	MPa√m

Ένα υλικό πολύ υψηλής αντοχής μπορεί να έχει σχετικά χαμηλή αντοχή σε θραύση. Η αύξηση της αντοχής με αλλαγή της μικροδομής δεν οδηγεί απαραίτητα σε αύξηση του K _IC5.

Αντοχή σε κρούση KIC και KV

Η τιμή K _IC δεν είναι η ίδια με την ενέργεια KV από τη δοκιμή Charpy . Η δοκιμή Charpy περιλαμβάνει τη δυναμική θραύση ενός οδοντωτού δείγματος με ένα εκκρεμές και το αποτέλεσμα της απορροφούμενης ενέργειας δίνεται στο J. Η δοκιμή K _IC χρησιμοποιεί ένα δείγμα που περιέχει μια ρωγμή κόπωσης και βασίζεται στις αρχές της μηχανικής θραύσης.

Χαρακτηριστικό γνώρισμα	KV	K_IC
Πρόμπκα	Με εγκοπή	Με μια έντονη ρωγμή κόπωσης
Φορτώνω	Δυναμική επίδραση	Ελεγχόμενη φόρτιση σύμφωνα με τη διαδικασία μηχανικής θραύσης
Γουίνικ	Απορροφούμενη ενέργεια	Συντελεστής κρίσιμης έντασης τάσης
Τζενντόσκα	J	MPa√m

Δεν υπάρχει μία και μοναδική καθολική σχέση που να επιτρέπει την άμεση μετατροπή του KV σε _K₂IC.

ΚΓΚ και κόπωση υλικών

Το K _IC ορίζει την κρίσιμη κατάσταση που σχετίζεται με την ασταθή ρωγμή, ενώ στην ανάλυση της διάδοσης της ρωγμής λόγω κόπωσης, το εύρος του συντελεστή έντασης τάσης έχει ιδιαίτερη σημασία: ΔK = K _max – K _min . Εντός ενός συγκεκριμένου εύρους σταθερής ανάπτυξης ρωγμής, η ταχύτητά της μπορεί να περιγραφεί από τον νόμο του Παρισιού: da/dN = C(ΔK) ^m . Καθώς η ρωγμή μεγαλώνει, το K _max μπορεί να αυξηθεί. Η επίτευξη κρίσιμων συνθηκών αντοχής στη ρωγμή μπορεί να οδηγήσει σε τελική, ταχεία αστοχία του εξαρτήματος.

KIC και σκληρότητα

Δεν υπάρχει καθολικός τύπος για τον προσδιορισμό του K _IC από τη σκληρότητα . Οι αυξήσεις στη σκληρότητα και την αντοχή ενός υλικού μπορεί να σχετίζονται με αλλαγές στην αντοχή στη θραύση, αλλά η σχέση εξαρτάται από τη μικροδομή, τη χημική σύνθεση, τη θερμική επεξεργασία και τον μηχανισμό θραύσης. Η υψηλή σκληρότητα δεν συνεπάγεται αυτόματα υψηλή αντοχή στη θραύση.

Επίδραση της μικροδομής στις ΚΓΚ

Η αντοχή στη ρηγμάτωση εξαρτάται, μεταξύ άλλων, από:

χημική σύνθεση,
μικροδομές,
μέγεθος κόκκων,
τύπος και διάταξη των φάσεων,
μη μεταλλικά εγκλείσματα,
εκκρίσεις,
κατεργασία με θερμοκρασία,
βαθμός σκλήρυνσης του υλικού.

Οι αλλαγές που αυξάνουν την Rm ή τη σκληρότητα μπορούν ταυτόχρονα να μειώσουν την ικανότητα του υλικού να υφίσταται τοπική πλαστική παραμόρφωση στην άκρη της ρωγμής. Επομένως, αυτές οι ιδιότητες θα πρέπει να αναλυθούν μαζί.

Η επίδραση της θερμοκρασίας στην αντοχή στη θραύση

Η θερμοκρασία μπορεί να έχει σημαντικό αντίκτυπο στον μηχανισμό θραύσης και την αντοχή σε θραύση. Ορισμένοι φερριτικοί χάλυβες μπορούν να παρουσιάσουν σημαντική μείωση στην αντοχή σε θραύση με τη μείωση της θερμοκρασίας, μεταβαίνοντας σε μια πιο ψαθυρή συμπεριφορά. Επομένως, σε εφαρμογές χαμηλής θερμοκρασίας, η αντοχή σε θραύση θα πρέπει να αξιολογείται σε θερμοκρασίες που αντιστοιχούν στις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας.

Επίδραση της κατεύθυνσης δειγματοληψίας

Τα υλικά ενδέχεται να εμφανίζουν ανισοτροπία μετά από έλαση, σφυρηλάτηση ή άλλες τεχνολογικές διεργασίες. Η αντοχή σε θραύση μπορεί να εξαρτάται από:

κατεύθυνση φορτίου,
κατεύθυνση διάδοσης της ρωγμής,
προσανατολισμός σε σχέση με την κατεύθυνση έλασης ή σφυρηλάτησης.

Επομένως, ο προσανατολισμός του δείγματος θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τη σύγκριση των αποτελεσμάτων του K _IC.

Περιβαλλοντικές επιπτώσεις

Η αντίσταση μιας κατασκευής που περιέχει ρωγμή μπορεί να αλλάξει υπό την επίδραση του περιβάλλοντος λειτουργίας. Ιδιαίτερη σημασία μπορεί να έχουν:

υδρογόνο,
διαβρωτικά περιβάλλοντα,
ρωγμές λόγω διάβρωσης λόγω καταπόνησης,
αυξημένη θερμοκρασία,
μακροχρόνια έκθεση σε επιθετικά μέσα ενημέρωσης.

Υπό αυτές τις συνθήκες, το K _IC από μόνο του που προσδιορίζεται σε ένα τυπικό εργαστηριακό περιβάλλον ενδέχεται να μην επαρκεί για την πλήρη αξιολόγηση της ασφάλειας του σχεδιασμού.

Κρίσιμο μήκος ρωγμής

Η σχέση KI = _Yσ√ (πa) δείχνει ότι καθώς η ρωγμή μεγαλώνει, η τιμή του KI _{αυξάνεται} . Αν υποθέσουμε την κρίσιμη συνθήκη KI = _{KIC , η κρίσιμη διάσταση}_της ρωγμής μπορεί να προσδιοριστεί για μια κατάλληλα καθορισμένη περίπτωση: a _c = (1/π) × (KIC _/ (Yσ))² . Αυτό καταδεικνύει μια θεμελιώδη αρχή της μηχανικής θραύσης: το επιτρεπόμενο μέγεθος ρωγμής εξαρτάται τόσο από την αντοχή στη θραύση του υλικού όσο και από το επίπεδο τάσης και τη γεωμετρία της κατασκευής. Σε πραγματικές κατασκευές, πρέπει να χρησιμοποιούνται κατάλληλες γεωμετρικές λύσεις, συντελεστές ασφαλείας και κατάλληλες διαδικασίες αξιολόγησης ζημιών.

Γιατί μια μικρή ρωγμή μπορεί να είναι ασφαλής, αλλά μια μεγαλύτερη όχι;

Υπό σταθερή τάση, η τιμή K αυξάνεται με την τετραγωνική ρίζα του χαρακτηριστικού μεγέθους της ρωγμής. Αυτό σημαίνει ότι μια ρωγμή που αρχικά δεν φτάνει σε κρίσιμη κατάσταση μπορεί σταδιακά να μεγαλώσει λόγω κόπωσης, διάβρωσης ή άλλων διεργασιών. Μόλις επιτευχθεί ένα κρίσιμο μέγεθος, είναι πιθανή η ασταθής ανάπτυξη ρωγμών και η ταχεία αστοχία εξαρτημάτων. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο έλεγχος ρωγμών με τη χρήση μεθόδων μη καταστροφικών δοκιμών είναι τόσο σημαντικός σε κρίσιμες κατασκευές.

Εφαρμογή των ΚΓΚ στην πράξη

Η γνώση της αντοχής σε θραύση είναι ιδιαίτερα σημαντική κατά τον σχεδιασμό και την αξιολόγηση:

δοχεία πίεσης,
αγωγοί,
δομές αεροσκαφών,
ενεργειακά στοιχεία,
τουρμπίνες,
άξονες και ρότορες,
συγκολλημένες κατασκευές,
στοιχεία που λειτουργούν σε χαμηλές θερμοκρασίες,
κατασκευές όπου η πιθανότητα ρωγμάτωσης πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στην ανάλυση ασφάλειας.

Η μηχανική θραύσης επιτρέπει τη συσχέτιση των ιδιοτήτων των υλικών , του μεγέθους της ρωγμής και του επιπέδου τάσης σε μία μόνο ανάλυση.

Πρότυπα για την αντοχή σε ρωγμές

Οι δοκιμές αντοχής σε θραύση των μετάλλων περιγράφονται σε εξειδικευμένα πρότυπα, συμπεριλαμβανομένου του ASTM E399 για τη γραμμική-ελαστική αντοχή σε θραύση μεταλλικών υλικών, και στα σχετικά πρότυπα μηχανικής θραύσης ISO. Το σχετικό πρότυπο καθορίζει, μεταξύ άλλων:

γεωμετρία δείγματος,
σχηματισμός ρωγμών λόγω κόπωσης,
μέθοδος φόρτωσης,
μέτρηση μήκους ρωγμής,
προσδιορισμός της υπό όρους τιμής του K_Q,
κριτήρια για την αναγνώριση του αποτελέσματος ως K_IC.

Κατά την αναφορά τιμών K _IC , είναι επομένως απαραίτητο να γνωρίζετε τη μέθοδο δοκιμής και τις συνθήκες υπό τις οποίες ελήφθη το αποτέλεσμα.

Μήπως ένα υψηλότερο KIC σημαίνει καλύτερο υλικό;

Όχι σε κάθε εφαρμογή. Ένα υψηλότερο K _IC σημαίνει μεγαλύτερη αντίσταση ενός υλικού στην ασταθή ανάπτυξη ρωγμών υπό συνθήκες που αντιστοιχούν στον ορισμό αυτής της παραμέτρου. Ωστόσο, δεν σημαίνει αυτόματα μεγαλύτερη:

Η επιλογή υλικού απαιτεί να λαμβάνεται υπόψη ένα πλήρες σύνολο ιδιοτήτων που αντιστοιχούν στις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας.

ΚΓΚ – οι πιο σημαντικές πληροφορίες

K_IC είναι η αντοχή σε θραύση για τον τρόπο Ι υπό συνθήκες επίπεδης παραμόρφωσης.
Μονάδα Κ_IC είναι το πιο πρόσφατο MPa√m.
Το K περιγράφει την ένταση του πεδίου τάσης κοντά στην άκρη της ρωγμής.
Για απλές περιπτώσεις, το K μπορεί να γραφτεί στη μορφή K_I = Yσ√(πa).
Καθώς η τάση ή το μήκος της ρωγμής αυξάνεται, το K αυξάνεται_I.
Όχι κάθε Κ_c είναι Κ_IC.
Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, η υπό όρους τιμή K μπορεί πρώτα να προσδιοριστεί_Q.
Μόνο η εκπλήρωση των κριτηρίων εγκυρότητας επιτρέπει την αναγνώριση του Κ_Q για το Κ_IC.
Για τη δοκιμή χρησιμοποιείται ένα δείγμα που περιέχει μια πραγματική ρωγμή κόπωσης.
Το πάχος του δείγματος είναι κρίσιμο για την επίτευξη συνθηκών επίπεδης παραμόρφωσης.
K_IC δεν είναι το ίδιο με Rm, Rp0,2, σκληρότητα ή ενέργεια KV.
Δεν υπάρχει καθολική μετατροπή του KV σε K_IC.
Σε περίπτωση σημαντικής διαρροής, μπορούν να χρησιμοποιηθούν παράμετροι ελαστοπλαστικής μηχανικής θραύσης όπως το J_IC και CTOD.
K_IC σας επιτρέπει να συσχετίσετε την αντοχή σε θραύση ενός υλικού με το μέγεθος του υπάρχοντος κενού και το επίπεδο τάσης.