B：试样厚度， W：试样宽度或高度， α：预制疲劳裂纹长度
④试样跨距：S=4W±2mm
注：①由于这些尺寸比塑性区宽度R0大一个数量级，所以可以 保证裂纹尖端是平面应变和小范围屈服状态。
②试样材料、加工和热处理方法也要和实际工件尽量相同， 试样加工后需要开缺口和预制裂纹。
四、三点弯曲实验装置实验图
材料断裂韧性KIC 的测定
由于一理、想的实均验匀连的续目性材的料在工程中是不存在的，实际构件
总是不可避免地带来有夹渣、裂纹和划痕等缺陷，这些缺陷 在使用的过程中将逐渐发展成为裂纹。因此本实验的目的在 于研究实际含裂纹构件抵抗裂纹失稳扩展的能力，测出构件 的断裂韧度 K IC 找出其中规律及原因，了解该材料的断裂韧性 与强韧性的关系。
2、当裂纹尖端附近处于三向应变时，这个阻力达到一个下 限值，而该下限值就为材料的平面应变断裂韧性K IC 。
3、构件不发生脆断的K准则：
KI < K IC
三、试样的形状、尺寸及制备
四种试样：标准三点弯曲试样、紧凑拉伸试样、C形拉伸试样和圆形紧凑 拉伸试样。由于三点弯曲试样较为简单，故使用较多。

2.7(
a )2] w
ww
式中 FQ —临界载荷
KQ —条件断裂韧性
九、数据可靠性检验的判据
按上述方法得到的 KQ 是否就是K IC，尚需经过验证。检验
的判据有两个：
①几何判据。
B≥2.5(KIC/σ S)²α ≥2.5(KIC/σ S)²；W-α ≥2.5(KIC/σ S)²； ②载荷比判据。
三、试样的形状、尺寸及制备
由于KIC是材料在平面应变和小范围屈服条件下的KI临界值， 因此，测定KIC时用的试样尺寸，必须保证裂纹尖端处于平面应 变和小范围屈服状态。因此为满足小范围屈服及平面应变条件，
须要求
①B≥2.5(KIC/σ S)²； ②α≥2.5(KIC/σS)²； ③W-α≥2.5(KIC/σS)²；
裂（纹Ⅱ二扩）、展裂的纹实3扩种验展基、原本撕形理开式型：（张Ⅲ开）型裂（纹Ⅰ扩）展裂纹扩展、滑开型
1、性弹性体的裂纹尖端部位的应力、应变场强度可以用强 度因子 KI 来描述。当 KI 值达到某一临界值时，裂纹即向前扩 展。由此可见该临界值的大小反应了材料抵抗裂纹扩展的能 力，该临界值是裂纹的扩展阻力。
裂纹尺寸取
a a2 a3 a4 3
K IC
八、 的计算
三点弯曲试样加载时，裂纹尖端的应力强度因子 K I的表达式为
K Q
Fq S
3
a
Y1
( W
)
BW 2
其中
f
(
a) w

3(
a
)
1 2
[1.99
w

a (1 a )(2.15 3.93 ww
2(1
2
a
)(1
a
3
)2
a w
Fmax 1.1 Fq
其中 Fm
a
为F-V曲线上
x
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Fq
一最大载荷。
若尺寸KQ而满重足新以做上实两验个，判新据试即样就的是尺K寸I至C。少否应则为就原必试须样加的大1试.5样倍。
2、安装试样
3、选择好加载速率，使 KI 若估算试样的 K IC 值约2500
增加的速率为1000-2000MPa m MPa m，则可以在0.5-2.5min
/ min
内加载到断裂。
4、开机加载，加载速率要均匀，直至断裂。在F-V曲线上标出 初始载荷和断裂载荷。
5、测量裂纹尺寸和实验结果的处理。
如图所示
本五实、验是实用验带有方预法制疲及劳步裂纹骤的缺口试样，在三点弯曲或拉
伸下自动记录载荷P（F）及裂纹嘴的张开位移V，然后按一定的 方法在记录的P(F)-V曲线上求出裂纹长度的表观扩展量为2%的 载荷，将此值载荷代入相应的试样 KI 表达式中计算K IC 的条件 值 KQ
1、测量尺寸：测量B、S、W。
PQ
六、 的计算
由于材料性能及试样尺寸不同， F－V曲线有三种类型： 1、材料较脆或试样尺寸足够大 时，F－V曲线为III型。 2、材料韧性较好或试样尺寸较 小时，F－V曲线为I型。 3、材料韧性或试样尺寸居中时， F－V曲线为II型。 4、从F－V曲线确定裂纹失稳扩 展时的载荷FQ。
七、裂纹尺寸的测量