ICS 77.040.10 H 22
GP
中华人民共和国国家标准
GB/T6398—2017 代替GB/T6398—2000
金属材料 疲劳试验 疲劳裂纹扩展方法
Metallic materialsFatigue testing-Fatigue crack growth method
(ISO 12108:2012,MOD)
2018-04-01实施
2017-07-12发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T6398—2017
目 次
前言范围
Ⅱ
1
2 规范性引用文件 3 术语和定义
符号和缩写 5 试样 6 试验设备
N
13 18 21
试验步骤 8 裂纹长度测量·
计算 10试验报告附录A（资料性附录） 裂纹长度的非目测法测量 电位法附录B（资料性附录） 裂纹长度的非目测法测量 柔度法附录C（资料性附录） 含水介质中疲劳裂纹扩展测定的特殊要求附录D（资料性附录） 疲劳小裂纹扩展测定方法附录E（资料性附录） 疲劳裂纹张开力的测定方法参考文献
22 23 28 30 ·36
9
40
44
48 GB/T6398—2017
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T6398一2000《金属材料疲劳裂纹扩展速率试验方法》，与GB/T6398一2000相比
主要技术变化如下：
修改了标准的适用范围（见第1章）；修改了规范性引用文件（见第2章）；
修改了符号、定义，将其分为术语和定义、符号和说明两章（见第3章、第4章，2000版第3章）；修改了试样类型（见第5章，2000版第4章）；修改了试验设备要求（见第6章，2000版第5章）；修改了试验程序要求，本标准用第7章试验步骤和第8章裂纹长度测量来阐述对试验过程的要求；
修改了试验结果的处理和计算的要求（见第9章，2000版第7章、第8章）；一删除了有效性试验数据的判据；删除了对高应变硬化材料的有效性试验数据的判据要求；删除
了应力强度因子计算部分的内容；删除原标准附录A内容；将原标准附录D作为本标准附录A（资料性附录）；将原标准附录E
作为本标准附录D（资料性附录）；将原标准附录F作为本标准附录E（资料性附录）；增加本标准附录C（资料性附录）含水介质中疲劳裂纹扩展速率测试的试验程序的要求。
本标准使用重新起草法修改采用ISO12108：2012《金属材料疲劳试验疲劳裂纹扩展方法》。 主要结构与国际标准一致。本标准对ISO12108：2012在以下方面进行了修改和补充，并在正文中它们所涉及的条款的页边空白处用垂直单线标识：
关于规范性引用文件，本标准做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件，调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下：
用修改采用国际标准的GB/T25917代替ISO4965.1（见6.1.1）；
·
· 增加引用了GB/T10623（见第3章）； ·增加引用了GB/T16825.1（见6.1.3）； 。增加引用了ISO23788（见6.1.2）。
—增加预裂纹长度的术语及定义（见3.20）；一纠正ISO12108：2012的错误，将ISO12108：2012中“△K定义为裂纹扩展速率等于
10-8mm/cycle时对应的△K值”，修改为“△K定义为裂纹扩展速率等于10-7mm/cycle时对应的△K值”（见9.3)；
一为与新的国际标准ISO23788《金属材料疲劳试验机同轴度校准》要求保持一致，修改了试验
机同轴度的要求（见6.1.2，ISO12108：20125.1.2）；按照ISO23788关于加载同轴度的计算公式，删除了国际标准弯曲应变的计算公式（见6.1.2， ISO1210820125.4.5)。
本标准还做了下列编辑性修改：一将ISO12108：2012的第5章“试验设备”和第6章“试样”的前后顺序进行了调整；
-增加资料性附录B：裂纹长度非目测法测量一柔度法；
-
一增加资料性附录C：含水介质中疲劳裂纹扩展测定的特殊要求；一增加资料性附录D：疲劳小裂纹扩展测定方法；
Ⅱ GB/T 6398—2017
一增加资料性附录E：疲劳裂纹张开力的测定方法；一对标准中所有公式进行了编号本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。 本标准起草单位：钢铁研究总院、北京航空材料研究院、冶金工业信息标准研究院。 本标准起草人：张海龙、高怡斐、刘涛、郭广平、马少俊、董莉、侯捷。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
?
GB/T6398—1986、GB/T6398—2000。
IV GB/T6398—2017
金属材料疲劳试验 疲劳裂纹扩展方法
1范围
本标准规定了应力强度因子范围从疲劳裂纹扩展门槛值△K至快速失稳开裂起始前的疲劳裂纹扩展速率的测定方法。
本标准适用于测量各向同性的金属材料在线弹性应力为主、并仅有垂直于裂纹面的作用力（I型应力条件）和固定应力比R条件下的裂纹扩展速率。
规范性引用文件
2
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T10623金属材料力学性能试验术语（GB/T10623-2008，ISO23718：2007，MOD） GB/T16825.1静力单轴试验机的检验第1部分：拉力和（或）压力试验机测力系统的检验与
校准(GB/T16825.1—2008,ISO7500-1:2004,IDT)
GB/T25917轴向加力疲劳试验机动态力校准（GB/T25917一2010，ISO4965：1979，MOD） ISO23788金属材料疲劳试验机同轴度校准（Metallicmaterials--Verificationofthealignment
of fatigue testing machines)
3术语和定义
GB/T10623界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
裂纹长度 cracklength a 从参考平面到裂纹尖端的主平面尺寸的线性量度。 注：也称裂纹尺寸。
3.2
循环cycle N 循环性重复作用的力、应力等最小的时间段。 注：术语“疲劳循环”、“力循环”和“应力循环”可互相替代使用，字母N用于表示经历的力循环次数。
3.3
疲劳裂纹扩展速率 fatiguecrackgrowthrate da/dN 单位循环对应的疲劳裂纹长度的扩展量。
3.4
最大力 maximumforce Fu 力在循环中的最大代数值，拉向载荷为正，压向载荷为负。
1 GB/T6398—2017
3.5
最小力 minimumforce F mln 力在循环中的最小代数值，拉向载荷为正，压向载荷为负。
3.6
力值范围 forcerange AF 在某循环中最大力与最小力的代数差。
△F=Fmax-Fmin
3.7
力值比 forceratio R 在某循环中最小力与最大力之比。
R=Fmin/Fmax
注1：R也叫应力比。 注2：R也可以用应力强度因子的值进行计算：R=Kmin/Kx。
3.8
应力强度因子 stress-intensity factor K 均匀线弹性应力体只在垂直裂纹面上受力的张开型加载模式（工型）理想裂纹尖端应力场的量值。 注：应力强度因子是力、裂纹长度、试样的形状和尺寸的函数。
3.9
最大应力强度因子 maximum stress-intensityfactor Kmx 在某循环中对应于最大力和当前裂纹长度的应力强度因子最大代数值。
3.10
最小应力强度因子 minimum stress-intensity factor Kmhn 在某循环中对应于最小力和当前裂纹长度的应力强度因子最小代数值。 注：当力值比R≥0时，无论最小力为拉力还是压力，定义仍然相同；当力值比R<0时，通常定义最小应力强度因
子Kmin=0.
3.11
应力强度因子范围stress-intensityfactorrange AK 在某循环中最大和最小应力强度因子的代数差。
△K=Kmax-Kmin
注1：力值变量的参数△K，R和Kx的关系如式表示：△K=(1一R)Kx。 注2：力值比R≤0时，见3.10和10.6。 注3：比较R≤0条件下和R>0条件下得到的数据，有利于绘制da/dN数据对Kx的图。
3.12
疲劳裂纹扩展门槛值 fatigue crack growththreshold AKa 裂纹扩展速率da/dN趋于o时，△K的渐进线的值。
2