Ao projetar com metais dúcteis de alta resistência para casos críticos de segurança, é importante entender o comportamento em torno de defeitos e rachaduras, quando apenas apenas as propriedades de tração básica seriam suficientes. A resistência à falha localizada (em oposição à força de tração a granel) é geralmente descrita pelo termo guarda -chuva de tenacidade à fratura. Quando esse fracasso é mais gradual do que uma ruptura crítica repentina, o JIC é uma métrica de resistência usada para descrever o ponto em que o rasgo começa.
A aplicação mais prevalente está no setor de geração de energia, onde a modelagem altamente detalhada é esperada e os projetos devem fornecer tolerância a danos a falhas. Ou seja, o fracasso sem catástrofia - obviamente uma questão do perfil mais alto da energia nuclear!

O teste de resistência à fratura JIC, de acordo com a ASTM E1820, fornece um método eficiente de material para avaliar novos materiais e monitorar a degradação de amostras de referência ou peças removidas do serviço.
As peças de teste são usinadas, que efetivamente compreendem um bloco rígido de material, com um entalhe nítido em uma face. Diferentes geometrias padronizadas são usadas de acordo com a configuração conveniente de teste ou para melhor se ajustar à espessura do material disponível quando retirada de uma linha de produção. É importante testar a tenacidade de um metal em diferentes direções em relação aos processos de trabalho (por exemplo, rolamento) usados ​​na fabricação, pois o desempenho será diferente de acordo com a microestrutura.
O método preferido para determinação do JIC de acordo com o E1820 é o uso de uma única amostra, carregando lentamente, mas com pausas frequentes para determinar se e até que ponto a trinca se estendeu. Isso significa que o próprio teste principal é uma longa sequência de rampas repetidas, cada uma seguida por uma pequena descarga e depois recarregue, abrindo gradualmente a rachadura e começando a destruir a amostra. No final do teste mecânico, a amostra deve ser totalmente separada e o comprimento e a forma exatos das frentes de rachadura são medidos. É importante que a frente final da rachadura seja marcada (geralmente por tratamento térmico ou penetrante de corante) antes que a amostra seja separada; Freqüentemente, o nitrogênio líquido é usado para relaxar o material a tal ponto que essa quebra final é quebradiça e evita mais deformação.
O procedimento de carregamento mecânico não é simples, embora deva ser possível com qualquer sistema de teste moderno, mas a fratura do Bluehill gera diretamente a sequência necessária, simplesmente solicitando os parâmetros -chave, sem que o usuário precise criar cada etapa e loop.
A principal complexidade vem na análise dos dados; Aqui, uma série longa de etapas de cálculo deve ser aplicada aos dados para cada ponto de descarregamento, para gerar uma série geral de pontos para J (trabalho realizado) vs ΔA (extensão de crack). Além disso, duas funções de curva separadas são ajustadas a esses pontos de dados, primeiro para determinar um comprimento inicial corrigido da trinca e depois encontrar o ponto de interceptação em que o crack parou apenas se abrindo e começou a rasgar.
Os resultados podem ser facilmente distorcidos por uma série de fatores, portanto, o ASTM E1820 tornou -se altamente prescritivo para uma variedade de critérios projetados para garantir resultados comparáveis ​​entre espécimes, lotes ou laboratórios. O padrão inclui pelo menos 21 verificações de validade que devem ser satisfeitas para declarar um valor comparável do JIC e se moveu para recomendar várias métricas de qualidade para a análise de dados.
A fratura foi projetada para fornecer métodos prontos para uso com um fluxo de trabalho claro. Ele fornece alta flexibilidade para os usuários da pesquisa, bem como a quebra detalhada das verificações de validade e os resultados intermediários, caso um resultado não atenda aos requisitos padrão. Onde pesquisadores ou casas de teste de contrato precisam fornecer resultados em várias formas, os conjuntos de dados existentes podem ser reabertos e instantaneamente re-analisados ​​com alguns parâmetros ajustados, apresentados em diferentes unidades (por exemplo, troca de métrica para nós habituais) ou exportadas para modelos de relatórios alternativos. O software implementa todas as técnicas recomendadas e é rotineiramente atualizado para refletir as últimas revisões para o padrão.
Os dados brutos também podem ser analisados ​​em termos de CTOD, de acordo com o ASTM E1820, para gerar a curva CTOD-R e identificar ΔIC.