GB/T 23806-2025 精细陶瓷断裂韧性试验方法 单边预裂纹梁(SEPB)法

ICS8106030

CCSQ.30.

中华人民共和国国家标准

GB/T23806—2025

代替GB/T23806—2009

精细陶瓷断裂韧性试验方法

单边预裂纹梁SEPB法

()

Testmethodforfracturetoughnessoffineceramicsatroomtemperature—

SinleederecrackedbeamSEPBmethod

ggp()

ISO157322003Fineceramicsadvancedceramicsadvancedtechnical

[:,(,

ceramics—Testmethodforfracturetouhnessofmonolithicceramicsat

)g

roomtemeraturebsinleederecrackedbeamSEPBmethodMOD

pyggp(),]

2025-06-30发布2026-01-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T23806—2025

目次

前言

…………………………Ⅲ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

原理

4………………………2

试验设备

5…………………2

试样与金属框字梁

6………………………4

试验步骤

7…………………5

试验结果的有效性

8………………………9

计算

9………………………11

试验报告

10………………12

附录资料性本文件与结构编号对照情况

A()ISO15732:2003……13

附录资料性本文件与技术差异及其原因

B()ISO15732:2003……15

附录规范性应变诱导裂纹预制法试验装置

C()………17

附录规范性预制裂纹的操作方法

D()…………………18

ælöælö

附录资料性Yç÷和Fç÷的数值速查表

E()èwøèwø………19

参考文献

……………………21

Ⅰ

GB/T23806—2025

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件代替精细陶瓷断裂韧性试验方法单边预裂纹梁法与

GB/T23806—2009《(SEPB)》,

相比除结构调整和编辑性改动外主要技术变化如下

GB/T23806—2009,,:

删除了应力强度因子的术语和定义见年版的

a)“”(20093.1);

删除了三点弯曲的术语和定义见年版的

b)“”(20093.7);

增加了应变诱导裂纹预制法的术语和定义见

c)“”(3.7);

删除了四点弯曲的术语和定义见年版的

d)“”(20093.8);

删除了桥压法的相关表述见年版的附录

e)(20093.10,6.1,A);

增加了应变诱导裂纹预制法的方法见

f)(7.3);

删除了引发裂纹源中表面压痕和单边直通切口的表述见年版的

g)(20098.2);

增加了附录见附录

h)C(C);

增加了附录见附录

i)D(D)。

本文件修改采用精细陶瓷先进陶瓷先进技术陶瓷室温下用单边预裂纹梁

ISO15732:2003《(、)

法测量陶瓷断裂韧性的试验方法

(SEPB)》。

本文件与相比在结构上有较多调整两个文件之间的结构编号变化对照一览表

ISO15732:2003,。

见附录

A。

本文件与相比存在较多技术差异在所涉及的条款外侧页边空白位置用垂直单

ISO15732:2003,,

线丨进行了标示这些技术差异及其原因一览表见附录

()。B。

本文件做了下列编辑性改动

:

为与现有标准协调将标准名称改为精细陶瓷断裂韧性试验方法单边预裂纹梁法

a),《(SEPB)》;

对公式形式进行了简化处理见公式和公式

b)[(7)(10)];

ælöælö

增加了附录资料性Yç÷和Fç÷的数值速查表

c)E()“èwøèwø”。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国建筑材料联合会提出

。

本文件由全国工业陶瓷标准化技术委员会归口

(SAT/TC194)。

本文件起草单位中国国检测试控股集团股份有限公司合肥汇智新材料科技有限公司景德镇陶

:、、

瓷大学山东工业陶瓷研究设计院有限公司泛锐云智科技郑州有限公司山西五建集团有限公司

、、()、、

中国科学院上海硅酸盐研究所西安鑫垚陶瓷复合材料股份有限公司深圳玉汝成口腔材料有限公司

、、、

潮州市金尔璐卫浴有限公司浙江美晶新材料股份有限公司浙江天行健水务有限公司

、、。

本文件主要起草人万德田谢松李月明金春霞付帅包亦望栾强陈常祝田远孙与康方璐

:、、、、、、、、、、、

韩祝捷张磊李恺王新刚蒋丹宇韩晓春李建章李海燕李宗育陈超谢昭炜毛瑀迪陈锋

、、、、、、、、、、、、。

本文件于年首次发布本次为第一次修订

2009,。

Ⅲ

GB/T23806—2025

精细陶瓷断裂韧性试验方法

单边预裂纹梁SEPB法

()

1范围

本文件描述了在室温下采用单边预裂纹梁法测量精细陶瓷材料断裂韧性的试验方法

。

本文件适用于各向同性的连续均质块体陶瓷和各种晶须增强颗粒增强型陶瓷基复合材料测试但

、,

不适用于非各向同性的连续均质材料测试

。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适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单适用于

,;,()

本文件

。

产品几何技术规范技术产品文件中表面结构的表示法

GB/T131(GPS)(GB/T131—2006,

ISO1302:2002,IDT)

产品几何技术规范几何公差形状方向位置和跳动公差标注

GB/T1182(GPS)、、

(GB/T1182—2018,ISO1101:2017,MOD)

产品几何技术规范表面结构轮廓法术语定义及表面结构参数

GB/T3505(GPS)、

(GB/T3505—2009,ISO4287:1997,IDT)

金属材料维氏硬度试验第部分试验方法

GB/T4340.11:(GB/T4340.1—2024,ISO6507-

1:2023,MOD)

烧结金属材料和硬质合金弹性模量的测定

GB/T5166

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件

。

31

.

断裂韧性fracturetoughness

衡量材料抵抗裂纹扩展能力的一个常数

。

32

.

断裂韧性值fracturetoughnessvalue

K

Ipb

采用单边预裂纹梁法测得的断裂韧性值

(SEPB)。

33

.

预裂纹precrack

试验前在试样上预先引发一条直通裂纹

。

34

.

预裂纹尖端线precrackfrontline

表明裂纹尖端位置的线条

。

1

GB/T23806—2025

35

.

突变点pop-in

裂纹扩展经突然的非稳态扩展后停止的一种现象同时伴随着啪的一个声音信号

,“”。

36

.

应变诱导裂纹预制法straininducedprecrackingmethod

带有斜切口的陶瓷弯曲梁试样与金属框字梁夹具紧密粘结形成组合结构组合结构受到弯曲载荷

,

使得斜切口裂纹萌发并缓慢扩展成直通裂纹的一种方法

。

37

.

柔度compliance

载荷挠度曲线斜率的倒数

。

注一般来说当裂纹扩展时柔度随着挠度的增加而增加

:,,。

4原理

在室温下用三点或四点弯曲法测量单边预裂纹梁试样断裂时的临界载荷根据预裂纹长度试样尺

,、

寸以及试样两支撑点的跨距计算被测试样的断裂韧性值试样中的直通裂纹通过斜切口试样预制

,。

所得

。

5试验设备

51裂纹预制装置

.

应保证在试样中能引发一条突变点型预裂纹并使裂纹尖端线平行于试样表面

(pop-in),。

应变诱导裂纹预制法预制裂纹装置见图包括金属框字梁支撑辊棒和加载辊棒金属框字梁凹

1,、。

槽刚好放置适合尺寸大小的试样其材质宜采用黄铜框字梁上下翼缘厚度不一可用来调整框字梁和

,。,

陶瓷试样复合构件中性轴位置

。

注附录包含推荐使用的应变诱导裂纹预制法装置标准尺寸设计图应变诱导裂纹预制法是一种适合预制裂

:C。

纹的试验方法试验证明适合于大多数陶瓷材料

,。

标引说明

:

施加载荷方向金属框字梁w试样宽度

1———;5———;———;

加载棍棒试样t试样厚度

2———;6———;———;

支撑棍棒斜切口t框字梁上翼缘厚度

3———;7———;1———;

放置试样的凹槽L试样长度t框字梁下翼缘厚度

4———;———;2———。

图1应变诱导裂纹预制法装置示意图

2

GB/T23806—2025

52引发预裂纹加载装置

.

加载装置应能平稳缓慢加载使试样预制出一条直通裂纹

,。

53试验机

.

试验机应具有稳定的加载速度整个加载过程中载荷测量精度应控制在

,±1%。

54弯曲试验装置

.

弯曲试验装置呈中心线对称见图施加载荷时支撑辊棒应能轻度旋转避免试样被楔住并减少

,2。,

相互摩擦

。

两个支撑辊棒和加载辊棒应相互平行平行度在范围内其他可保证辊棒能自由旋转

,0.015mm。

的装置也可采用辊棒长度至少是试样厚度的倍辊棒弹性模量应符合不低于

。3。GB/T5166,

辊棒维氏硬度应符合不低于并且不能出现塑性变形或断裂

196GPa;GB/T4340.1,5GPa(HV10),。

辊棒直径为辊棒间距离根据试样下跨距而定试样跨距要求见表辊棒表面粗糙

4.0mm~5.0mm,,1。

度Ra应符合不超过

GB/T3505,0.4μm。

a三点弯曲装置

)

b四点弯曲装置

)

标引说明

:

加载球预裂纹d下跨距

1———;5———;1———;

加载部件支撑棍棒d上跨距

2———;6———;2———;

加载棍棒底座t试样厚度

3———;7———;———。

试样w试样宽度

4———;———;

图2弯曲试验装置示意图

3

GB/T23806—2025

表1三点弯曲和四点弯曲试样跨距规定

单位为毫米

弯曲模式试样类型辊棒直径d下跨距d上跨距

1()2()

三点弯曲

Ⅰ4.0~5.016±0.2—

三点弯曲

Ⅱ4.0~5.024±0.3—

四点弯曲

Ⅱ4.0~5.024±0.312±0.2

四点弯曲

Ⅲ4.0~5.032±0.416±0.2

55柔度变化测量

.

测量两支撑辊棒和加载辊棒中心加载点的变形量挠度测量仪的分辨力应不低于绝对

。0.001mm,

误差应在以内测量值精确到

0.001mm,0.001mm。

56量具

.

采用位移分辨力为的游标卡尺或精度更高的测量仪

0.02mm。

6试样与金属框字梁

61试样形状和尺寸

.

矩形截面梁试样的形状见图具体尺寸大小见表记录试样在待测制品或材料中的具体位置和

3,2。

取向

。

试样应对面平行横截面邻边垂直平行度和垂直度按规定不大于

,。GB/T1310.01mm。

如图所示长度在以上为试样以上为试样以上为试样试样

3(18mm“Ⅰ”,30mm“Ⅱ”,40mm“Ⅲ”),

四条长边应均匀倒角倒角的角度为长度为

,45°±5°,0.12mm±0.03mm。

标引符号说明

:

L试样长度t试样厚度

———;———;

w试样宽度C倒角

———;———。

图3矩形截面梁试样示意图

表2矩形截面梁试样尺寸规定

单位为毫米

试样类型试样长度L试样宽度w试样厚度t倒角C

()()()()

Ⅰ≥184±0.12±0.10.12±0.03

Ⅱ≥306±0.13±0.10.12±0.03

Ⅲ≥408±0.14±0.10.12±0.03

4

GB/T23806—2025

62试样表面粗糙度

.

应符合的规定试样长度方向四个面不包括横截面的粗糙度Ra不大于

GB/T3505,()0.2μm。

63试样数量

.

每组试样应不少于根

5。

64金属框字梁的形状及尺寸

.

金属框字梁的材质宜采用黄铜形状见图尺寸要求见表框字梁各平面应对面平行横截面邻

,4,3。,

边垂直平行度和垂直度应符合的规定不大于各平面的粗糙度应符合

。GB/T1182,0.01mm。

的规定不大于根据试样的宽度可选择不同型号的金属框字梁具体区别在于不

GB/T3505,0.2μm。,

同的t和t

12。

标引符号说明

:

L试样长度