田根起, 侍克献, 万海波, 王延峰

(上海发电设备成套设计研究院有限责任公司，上海 201114)

随着航空、核电及石油工程的高速发展，与工程安全密切相关的新材料断裂力学测试技术数十年来受到广泛关注[1]。在压力容器等关键部件的安全评价中，对含缺陷结构的塑性材料屈服、裂纹的启裂、稳定扩展、失稳扩展直至断裂进行过程分析时，断裂特征参量J积分被广泛应用，而作为断裂韧性的特征值J1C和J-R阻力曲线也伴随弹塑性力学的发展被深入研究[2]。

目前，世界上很多国家都编制了相应的试验标准来指导规范断裂力学试验，主要包括GB/T 21143—2014 《金属材料 准静态断裂韧性的统一试验方法》、ASTM E1820—2016 《断裂韧性标准测试方法》、ISO 12135—2002 《金属材料 准静态断裂韧性统一试验方法》和BS:7448-1∶1991、BS:7448-2∶1997 《断裂韧性测试方法》。国家标准化委员会将GB/T 2038—1991和GB/T 2359—1994合并修订，形成统一的准静态断裂韧性测试标准GB/T 21143—2007。之后，钢铁研究总院和西南交通大学等组织对其进行修订，形成现行的GB/T 21143—2014。相比之下，美国ASTM 协会几乎每年都会对ASTM E1820进行修订。2种标准在试样规格和尺寸、试验条件控制、有效数据判定、钝化线方程、J-R阻力曲线等方面都有明显的差异[3]。

断裂韧性测试主要包括单试样法和多试样法。多试样法直接测量多个试样的裂纹扩展长度，裂纹长度测量精度相对较高，但浪费大量试料且试验结果较为离散。单试样法通常采用柔度法或电位法，对单个试样进行逐级加载、卸载，测量每级加卸载对应的裂纹长度和扩展阻力。……