この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
1 用語
1.1 一般用語
1.1.1
亀裂の成長
亀裂の広がり
a
亀裂の長さの変化
注記 1: ミリメートル単位で表されます。
1.1.2
亀裂の長さ
a
CT試験片では荷重線からき裂先端まで、MT試験片では中央き裂の垂直二等分線からき裂先端まで、曲げ試験片では試験片前面からき裂先端まで測定したき裂の長さ
1.1.3
亀裂の長さ
亀裂のサイズ
a
基準面から亀裂の先端までの亀裂の主平面寸法の線形測定
注記 1: ミリメートル単位で表されます。
1.1.4
延性
材料が破壊することなく塑性変形する能力
1.1.5
弾性限界
応力を完全に解放したときに永久歪みが残らずに材料が耐えることができる最大応力。
1.1.6
力
F
拘束されていない試験片を加速させ、拘束された試験片に応力を誘発する外部影響
1.1.7
機械的性質
力が加えられたときの弾性および非弾性反応に関連する、または応力とひずみの関係に関係する材料の特性
1.1.8
機械的試験
機械的特性を決定するためのあらゆる試験
1.1.9
弾性率
ヤング率
E
比例限界を下回る応力と対応するひずみの比
注記 1:ヤング率は、垂直応力および線形ひずみの弾性率の特別な場合です。
1.1.10
ポアソン比
v
材料の比例限界を下回る軸方向応力によって生じる、対応する軸方向ひずみに対する横方向ひずみの比。
1.1.10.1
横ひずみ
加えられた力に垂直な線形ひずみ
1.1.10.2
軸ひずみ
加えられた力の方向の線ひずみ
1.1.10.3
軸応力
加えられた力の方向の応力成分
1.1.11
範囲
Δ
変数の最大値と最小値の間の代数的な差
1.1.12
歪み
試験片に加えられた力によって生じる相対的な変形
1.1.12.1
工学的ひずみ
e
長さの変化を元の長さで割って計算される軸ひずみ
1.1.12.2
線ひずみ
与えられた直線方向のひずみ成分
1.1.12.3
真ひずみ
e
ネッキングが始まるまでの、加えられた力の方向における瞬間的な長さと元の長さの比の自然対数
1.1.13
ストレス
試験片内の局所的な力の強さ
1.1.13.1
エンジニアリングストレス
S
元の断面積に基づいて計算された軸応力
1.1.13.2
通常のストレス
指定された平面に垂直な応力成分
1.1.13.3
本当のストレス
σ
瞬間断面積に基づいて計算された軸応力
1.1.14
試験片
検体
単一の試験に使用され、通常は所定の形状と寸法に準備される材料の一部または片
1.1.15
測定の不確かさ
あなた、あなた
測定結果に関連付けられ、測定対象に合理的に帰属する可能性のある値の分散を特徴付けるパラメータ
注記 1: ISO Guide to Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) を参照。
1.2 一軸試験に共通する用語
1.2.1
クリープ曲線
クリープ試験におけるひずみと時間を関係付ける曲線
1.2.2
クリープ破断時間
t u
指定された温度T に維持され、指定された引張応力によって引っ張られた試験片が破断するまでに必要な時間
注記 1: 記号t u には、上付き文字として指定温度T を摂氏度 (°C) で、下付き文字として初期応力σo をニュートン/平方ミリメートル (N/mm 2)で表すことができます。
1.2.2.1
クリープ伸び時間
t _
ひずみ試験片が指定された温度T および初期応力σo の値、指定されたクリープ伸び率x を得るのに必要な時間
1.2.2.2
塑性伸び時間
t _
指定された温度T および初期応力σo 、指定された塑性伸び率x を取得するのに必要な時間
1.2.3
クリープ強度
指定された一定温度でのクリープ試験中に、指定された時間内に指定されたひずみを引き起こす応力
1.2.4
クリープ試験
試験片を一定の温度に保ち、一定の力または一定の応力下で、時間の関数としてひずみの変化を測定する試験
1.2.5
伸長
試験中の任意の時点における、元のゲージ長さL o または基準長さL r の増加
1.2.5.1
伸び率
A
元のゲージ長さまたは基準長さのパーセンテージとして表される伸び。
1.2.5.2
クリープ伸び率
A f

注記 1:A f 、上付き文字として指定温度T を摂氏 (°C) で表し、初期応力σo メガパスカル (MPa) で表し、時間t を下付き文字として時間 (h) で表すことができます。
注記 2:慣例により、クリープ伸び測定の開始は、初期応力σo 試験片に印加される時点となります。
1.2.5.3
クリープ破断後の伸び率
A u

注記 1:A u 、上付き文字として指定温度T を摂氏 (°C) で表し、初期応力σo を下付き文字としてメガパスカル (MPa) で表すことができます。
1.2.5.4
初期塑性伸び率
A i
試験力の適用による、元の基準長さL ro の非比例的な増加
1.2.6
伸び計
伸びと横方向の寸法変化を測定するための装置
1.2.7
ゲージ長
L
試験片の伸びを測定する部分の長さ
1.2.7.1
伸び計のゲージ長さ
L e
伸び計による伸びの測定に使用される試験片の平行部分の長さ
注記 1:場合によっては、 L e = L o です。
1.2.7.2
最終標点の長さ
L u
試験片破断後の標点間距離
1.2.7.3
元のゲージ長さ
L o
力を加える前の標点間距離
1.2.8
初期応力
σo
試験に加えられた力を試験片の元の断面積S o で割った値
1.2.9
最大の力
F m
試験中に試験片が耐えられる最大の力
1.2.10
最大の力
F m
不連続降伏開始後の試験中に試験片が耐える最大力
1.2.11
平行長さ
L c
試験片の縮小断面の平行長さ
1.2.12
耐力、非比例伸び
R p
プラスチックの伸びが伸び計のゲージ長さの指定されたパーセンテージに等しくなる応力、 L e
注記 1: 使用される記号の後には、規定のパーセンテージを示す接尾辞が続きます (例: R p0,2 )
1.2.13
比例制限
応力とひずみの比例関係から逸脱することなく材料が耐えることができる最大応力
注記 1:比例限界は、データまたはテストの結果を記録するために使用される観察レベルによって異なります。
1.2.14
面積の縮小率
Z

1.2.15
基準長さ
L r
伸びの計算に使用する基線長
1.2.16
応力-ひずみ曲線
引張試験の全プロセスを通じて、試験片の平行部分の公称応力と対応するひずみとの関係を表す曲線
1.2.17
抗張力
R m
最大の力に対応する応力、 F m
注記 1:引張試験中の破断までの最大力と試験片の元の断面積との比として計算されます。
1.2.18
引張試験
1 つまたは複数の引張特性を決定する目的で、試験片に引張力でひずみ (通常は破壊まで) を加える試験
1.2.19
降伏強さ
試験中に力を増加させることなく塑性変形が起こる点に相当する応力
1.2.19.1
降伏強度が低い
R el
初期の過渡効果を無視した、塑性降伏中の応力の最低値
1.2.19.2
上部降伏強さ
R _
最初に力が減少する前の応力の最大値
1.3 延性試験に共通する用語
1.3.1
曲げ試験
指定された曲げ角度に達するまで試験片を曲げて塑性変形させる試験
注記 1: 目に見える亀裂がないことは、試験片が曲げ試験に耐えた証拠とみなされます。
1.3.2
チューブの曲げ試験
曲げ角度αが関連する製品規格で指定された値に達するまで、指定された半径r の溝付きフォーマーの周囲で直管を全断面で曲げます。
1.3.3
面異方性の程度
r
式Δ r = ( r 0 + r 90 − 2 r 45 )/2 を使用して計算される係数
1.3.4
チューブのドリフトエキスパンド試験
チューブから切り出した試験片の端を、円錐形のマンドレルを使用して、最大外径が関連する製品規格で指定された値に達するまで拡張します。
1.3.5
耳の検査
金属シートまたはストリップから取り出した円形のブランクから円筒形のカップを形成し、このプロセスで製造されたイヤリングの高さを測定するテスト
1.3.6
エリクセンカッピング指数
ie
エリクセンカッピングテストで測定されたカップの深さ
1.3.7
エリクセンカッピングテスト
貫通亀裂が現れるまで、ブランクホルダーとダイの間にクランプされた試験片に対して、球面端を備えたパンチを押し当ててカップ形状を形成することからなる試験
1.3.8
チューブの扁平試験
管の端、または管の長手軸に垂直な方向に管から切り取った指定された長さの試験片を、平らにする方向の荷重下で測定したプレート間の距離が値に達するまで平らにすることからなる試験関連する製品規格に規定されている
1.3.9
チューブのフランジ加工試験
管から切り出した試験片の端に、管の軸に垂直な面内で、フランジの外径が関連する製品規格で指定された値に達するまでフランジを形成する。
1.3.10
成形性
破損、局所的な薄化、またはしわを発生させることなく、材料を必要な形状に成形する能力
1.3.11
成形性試験
規格化された形状・寸法の試験具を用いて、実際の成形と同様の変形作業により亀裂が発生するまで試験片を成形する工程で定められた成形限界を用いて、材料の成形性を比較する試験
1.3.12
成形限界線図
FLD
成形限界曲線、つまり、絞り、引き伸ばし、または絞りと引き伸ばしの組み合わせによって材料を成形できる範囲
1.3.13
塑性ひずみ比
r e
一軸引張応力を受けた試験片の真の幅ひずみと真の厚さひずみの比
1.3.14
チューブのリング拡張試験
チューブの端からカットしたリングを、円錐形のマンドレル上で破断するまで、または試験片の膨張が関連する製品規格で指定された値に達するまで拡張します。
1.3.15
ひずみ硬化指数
n
真応力σ を真ひずみεに関係付ける数式における真ひずみの指数
注記 1:一軸方向の力の適用中: σ = K ε n
1.3.16
ワイヤーのねじり試験
試験片の両端を規定のグリップ間自由長でしっかりと掴みここで, のねじり状態などを調べる試験です。たわみが出ないように回転しながら伸ばします
1.3.16.1
ワイヤーの簡易ねじり試験
ワイヤの試験片をその軸の周りで一方向にねじることからなる試験
1.3.16.2
ワイヤーの逆ねじり試験
一方向に 360 度ひねり、その後反対方向に 360 度ひねるテスト
1.3.17
ワイヤーの巻き付け試験
規定の直径のマンドレルに試験片を規定の巻き数になるまで巻きつけ、割れや傷等の発生状態を調べる試験
1.4 硬さ試験に共通する用語
1.4.1
ブリネル硬さ
HBW
超硬合金製のボール圧子を通して試験力を加えたときの、永久的な圧痕に対する材料の耐性の尺度
| N とS | は、特定のロックウェル硬度スケールの定数であり、 |
| h (mm) | 追加の試験力を加えて除去した後の、予備試験力での押し込み深さの増加です。 |
1.4.22
試験力
F
テストまたは校正中に加えられる力の指定値
1.4.23
試験力の適用時間
材料に力を加え始めてから試験力に達するまでの期間
1.4.24
試験力の持続時間
硬さ試験中に試験力が一定に保たれる期間。試験力が完全に加えられたときに始まり、試験力の除去の開始時または追加の力の適用開始時に終了します。
注記 1:ロックウェル硬さの場合、予備試験力の継続時間は深さの測定が行われた時点で終了します。
1.4.25
テストサイクル
力の適用および除去の速度、および試験力の継続時間を含む、測定中に機械が実行する指定された一連の動作
1.4.26
ビッカース硬さ
HV
ダイヤモンドの四角錐をベースにした圧子を通して試験力を加えたときの、永久的なへこみに対する材料の抵抗の尺度
HV = 0.102 × [試験力 (N)/ 永久圧痕の表面積 (mm 2 )] 。
注記 2:くぼみは完全な幾何学的形状の圧子の形状を保持すると仮定され、その表面積は平均対角線長から計算されます。
1.5 靭性試験の用語
1.5.1 シャルピー衝撃試験
1.5.1.1
吸収されたエネルギー
K
試験片と衝突する直前の打撃部材の位置エネルギーと、試験片の破壊後に部材に残るエネルギーとの差。風損と摩擦損失が補償された、機械上の読み取り装置によって与えられます。
1.5.1.2
実際の吸収エネルギー
kv or ku
振り子衝撃試験機で試験するときに試験片を破壊するのに必要な総エネルギー
注記 1:振り子の開始位置から試験片が破壊される最初の半振りの終了までの位置エネルギーの差に等しい。
1.5.1.3
アンビル
ストライカーおよび試験片サポートに対して衝撃に備えて試験片を適切に配置し、ストライカーの荷重下で試験片を支持する機械の部分。
注記 1:アンビルの支持端の平面は試験片支持体の平面に垂直であり、ストライカーの前縁に平行である。
1.5.1.4
シャルピー衝撃試験
2 つのアンビルで支えられた試験片に振り子が衝突して破壊したときに、振り子から吸収されるエネルギーを測定する衝撃試験
1.5.1.5
衝撃試験
靱性を評価するための試験。多くの場合、ノッチ付きまたは事前に亀裂を入れた試験片を使用して実行され、通常は試験片によって吸収される位置エネルギーの観点から定量化されます。
1.5.1.6
横方向の拡張
ル
試験片が完全に破壊される直前に、ノッチの反対側に形成される最終プラスチックヒンジにおける試験片の幅の増加
1.5.1.7
脆性破壊の割合
試験片の全破壊面積に対する脆性破壊の面積の割合
脆性破壊とは、多数の結晶粒が劈開破壊や結晶間破壊を起こして輝かしく見える破壊のことです。
1.5.1.8
延性破壊率
試験片の全破壊面積に対する延性破壊面積の割合
注記 1: 延性破壊とは、繊維のせん断破壊によって引き起こされる、薄暗くて光沢のない破壊です。
1.5.1.9
せん断破壊率
破壊が開始されるノッチの付け根where の領域、および試験片の側面および残りの靭帯の最終破断領域に特有の破壊の表面特徴。壊れたシャルピー V ノッチ試験片で定量化し、使用することができます。体心立方晶鉄基合金の延性を推定する
注記 1:この用語は歴史的に延性破壊または脆性破壊のパーセントのいずれかで定量化されてきましたが、この用語はせん断破壊領域 (延性) の「額縁」が比較的平坦な破壊を囲む古典的な場合にのみ当てはまります。へき開(脆性)破壊のゾーン。最新の鋼は、延性破壊と脆性破壊の特徴が混在する平らな破壊領域を形成する可能性があるため、この用語は混乱を招く可能性があります。
1.5.1.10
ストライカー
試験片に接触する振り子の部分
注記 1: 試験片に実際に接触するエッジの半径は 2 mm (2 mm ストライカー) または 8 mm (8 mm ストライカー) です。
1.5.1.11
試験片サポート
振り子、ストライカー、およびアンビルの衝撃の中心に対して、衝撃のために試験片を適切に配置するために機能する機械の部分
注記 1:サポートの平面は、アンビルの平面およびストライカーの前縁に対して垂直である。
1.5.1.12
遷移曲線
材料が延性破壊挙動から脆性破壊挙動に変態する温度範囲にわたる、試験温度と吸収エネルギー(またはせん断破壊パーセントまたは横方向膨張率)との関係を示す曲線
1.5.1.13
転移温度
吸収エネルギーが急激に減少(または増加)し、破壊モードが延性から脆性に変化する現象に対応する温度
1.5.1.14
ノッチしてるよ
U 字型断面、指定された深さと谷の半径を持つノッチ
1.5.1.15
Vノッチ
V 字型断面、指定された深さと谷の半径を持つノッチ
1.5.2 破壊靱性試験
1.5.2.1
下書き線
J -Δ a またはδ -Δ a 試験記録に引かれた線。亀裂先端の鈍化に伴う亀裂の広がり (亀裂表面の変位に反映される) を表すと考えられます。
注記 1:この用語は、以前は鈍化線と呼ばれていました。
1.5.2.2
亀裂伸展抵抗曲線
R カーブ
安定した亀裂の進展によるδまたはJ の変化、 a
1.5.2.3
亀裂面の向き
試験片が抽出された鍛錬製品の特徴的な鍛流方向を参照して、試験中に亀裂面の法線方向および意図された亀裂の伸長方向に関する亀裂の配置。
1.5.2.4
亀裂口開口部変位
CMOD
V
元の (変形していない) 亀裂面に垂直な亀裂表面の相対変位。亀裂開始ノッチ開口部またはその近くで測定されます。
1.5.2.5
亀裂先端開口部の変位
δ
元の (変形していない) 亀裂平面に垂直な亀裂表面の相対変位。元の亀裂先端 (つまり、疲労前亀裂の先端) の位置で測定されます。
1.5.2.6
クリティカルJ
亀裂の伸長の開始に関連するJ の値
1.5.2.7
臨界δ
亀裂の伸長の開始に関連するδの値
1.5.2.8
破壊靱性
準静的な単調荷重(つまり亀裂の変位)下での亀裂の伸長に対する抵抗の総称
1.5.2.9
J - 積分
亀裂先端の局所的な応力-ひずみフィールドを特徴付け、塑性効果が無視できないwhere のエネルギー解放率を提供する、経路に依存しない閉じた等高線または表面積分
注記 1:J 積分は、仮想亀裂伸長a の位置エネルギーの変化を特徴付けます。
J 積分に相当する荷重パラメータ。荷重対荷重線変位試験記録から決定される特定の値は、無視できない亀裂先端の塑性条件下での破壊靱性を特徴づけます。
注記 2:したがって、材料は、その変形挙動において (塑性の変形理論を適用することにより) 非線形弾性として扱われます。
1.5.2.10
JRカーブ
J 対 Δ a のプロット。塑性効果が無視できないwhere の安定した亀裂伸展抵抗を示します。
1.5.2.11
最大疲労応力強度係数
K f
疲労予亀裂の最終段階におけるK の最大値
1.5.2.12
ファッション
亀裂表面の変位の 3 つの方法の 1 つ
注記 1:アラビア数字 1, 2, 3 は一般的な場合に使用され、それぞれ引張開口、面内滑り、引裂き (または対面せん断) を表します。ローマ数字は、モードを平面ひずみ (I および II) または反平面ひずみ (III) として指定するために使用されます。
1.5.2.13
平面ひずみ開口モード応力拡大係数
K _
開口モード変位を受ける均質体の亀裂先端における平面ひずみ弾性応力場の特異点の大きさ (モード I)
グレード 1 ~初級:加えられた力、亀裂の長さ、試験片のサイズと形状の関数。は、力と長さの -3/2 乗の次元を持ちます。
1.5.2.14
平面ひずみ破壊靱性
K _
亀裂先端付近の応力状態が主に平面ひずみであり、塑性変形が制限され、開口モード (モード I) 荷重が適用された場合の、亀裂の伸展に対する材料の抵抗の尺度。
注記 1:これはK I の特定の値です。
1.5.2.15
ポップイン
力と変位の記録における突然の不連続性。変位の突然の増加と、一般に力の減少として特徴付けられます。
1.5.2.16
試験片の弾性コンプライアンス
C
力の増分に対する変位の増分の比率
注記 1:これは試験片の剛性の逆数です。
1.5.2.17
試験片スパン
S
3 点曲げ試験セットアップにおけるサポート ローラー間の距離 (つまり、反力の作用点)
1.5.2.18
試験片の厚さ
B
試験片の平行な辺間の距離
1.5.2.19
試験片幅
W
基準面または基準線(たとえば、それぞれ曲げ試験片の前端またはコンパクト試験片の荷重線)から試験片の後面までの距離
1.5.2.20
安定した亀裂伸展
加えられた変位の進行が中断されると止まる亀裂の伸長
1.5.2.21
応力拡大係数
K
均質な線形弾性体における亀裂変位の特定モードにおける理想的な亀裂先端応力場の特異性の大きさ
1.5.2.22
応力拡大係数の範囲
K
Δ K = K max − K min = (1 − R ) K max
1.5.2.23
ストレッチゾーンの幅
SZW
亀裂先端の鈍化中に生じる亀裂の伸長の長さ。これは、不安定な亀裂の伸長、ポップインまたはゆっくりと安定した亀裂の伸長が始まる前であり、疲労前亀裂と同じ面で発生します。不安定な亀裂の伸長が始まる前に、亀裂先端の鈍化に関連する仮想亀裂の伸長。ポップイン、またはゆっくりと安定した亀裂の進展であり、元の (変形していない) 疲労前亀裂に似ています。
1.5.2.24
不安定な亀裂の進展
事前の安定した亀裂の進展の有無に関係なく発生する突然の亀裂の進展
1.6 疲労試験の用語
1.6.1
振幅
あ、アンプ
変数の範囲の半分
注記 1: 通常は添え字として使用されます。たとえば、ひずみ振幅の場合は ε a です。
1.6.2
サイクル
力時間、応力時間、ひずみ時間など、定期的に繰り返される関数の最小セグメント
1.6.3
繰返しひずみ硬化指数
n 」
log( σ a ) の関数としての周期曲線の傾き log( σpa )
1.6.4
繰り返し強度係数
K ’
log( εpa ) pa 関数としての、周期グラフ log( σa ) 上のε pa = 1 で切られる応力の値
1.6.5
繰返し降伏強さ
σy'
繰返し応力-ひずみ曲線で決定される 0.2% オフセット降伏強度
1.6.6
弾性ひずみ
e_e
εe = εt − εp
1.6.7
疲労亀裂進展速度
d a /d N
力サイクルあたりの亀裂の長さの成長 (mm/サイクル)
1.6.8
疲労亀裂成長閾値
K th
d a /d N がゼロに近づくΔ K の漸近値
注記 1: ほとんどの材料では、閾値は 10 -8 mm/サイクルに対応する応力拡大係数範囲として定義されます。
1.6.9
疲労寿命
N f
定義された破損基準を達成するために適用されるサイクルの数
1.6.10
疲労限界
以前は、試験片が指定された確率で無限回の応力サイクルに耐えることが期待される応力振幅の値に以前使用されていた用語
1.6.11
疲労ノッチ係数
K f
同じ疲労寿命における、平らな試験片の疲労強度とノッチ付き試験片の疲労強度の比
1.6.12
疲労強度
S
試験片が指定された寿命で破損する応力レベルの値
1.6.13
N サイクルでの疲労強度
σNN
試験片の寿命がN サイクルになる、指定された応力比における応力振幅の値
注記 1:金属は一般に、それ自体では「疲労限界」または「耐久限界」、つまり金属が無限回のサイクルに耐えられる応力を示さない。通常、応力-寿命曲線の「プラトー」は従来の「疲労限界」または「耐久限界」と呼ばれますが、これらのレベルを下回る故障は実際に発生します。
1.6.14
疲労強度指数
b
log(2 N f ) の関数としての曲線の傾きの値 log( εe )
1.6.15
疲労試験
試験片に繰り返し力やひずみ、またはさまざまな力やひずみを加えることによって、疲労寿命、所定の寿命での疲労強度などを測定する試験
1.6.16
力の比
応力比
R
サイクル内の最大の力または応力に対する最小の力または応力の代数比
1.6.17
周波数
疲労試験中に試験片に加えられる単位時間あたりの力またはひずみサイクルの数
1.6.18
高サイクル疲労試験
応力挙動が支配的where 疲労寿命が比較的長い領域で実施される疲労試験
1.6.19
ヒステリシスループ
1 サイクル中の試験片の応力-ひずみ応答の閉曲線
1.6.20
K 減少テスト
正規化されたK 勾配C の値が負である検定
注記 1:K 減少試験は、亀裂が成長するにつれて連続的に剥離するか、または一連のステップによって応力拡大係数を減少させることによって実行されます。
1.6.21
K 増加テスト
C の値が正であるテスト
グレード 1 ~ エントリー:標準試験片の場合、力の振幅が一定であるためwhere C の値が正で増加するK 増加テストが行われます。
1.6.22
低サイクル疲労試験
繰返し塑性ひずみ挙動が支配的where 疲労寿命が比較的短い領域で実施される疲労試験
1.6.23
最大応力
σmax 、 S max
ストレスサイクルにおけるストレスの最大代数値
1.6.24
平均ストレス
σm 、 S m
最大応力と最小応力の代数和の半分
1.6.25
機械的ひずみ
εmm
温度に依存せず、試験片に加えられる力に関連するひずみ
1.6.26
最小ストレス
σmin、S _
ストレスサイクルにおける応力の最小代数値
1.6.27
正規化されたK 勾配
C
1/ K min (d K min/ d a ) = 1/Δ K (dΔ K / d a )
注記 1:ミリメートルの累乗マイナス 1 で表されます。
1.6.28
塑性ひずみ
εp_p
制御されたひずみの塑性ひずみ成分
1.6.29
SNカーブ
ヴェーラー曲線または応力-寿命曲線と同じ曲線
1.6.30
ひずみ振幅
εp_p
ひずみサイクルにおける最大ひずみと最小ひずみの間の代数的差の半分
1.6.31
ひずみ比
R _
R ε = ε最小/ ε最大
1.6.32
応力振幅
σa 、 S a
応力サイクルにおける最大応力と最小応力の間の代数的差の半分
1.6.33
ストレスレベル
S
試験における制御条件下での応力の強さ
1.6.34
応力範囲
Δσ 、 S
Δ σ = σmax − σminまたは Δ S = S max − S min
1.6.35
ストレスステップ
d
階段法で試験を行った場合の隣り合う応力レベルの差
1.6.36
熱ひずみ
εth
温度変化によって引き起こされる自由膨張に対応するひずみ
1.6.37
熱機械疲労試験
TMF
試験セクションおよびひずみ場内の周期的where 理論的に均一な温度が外部から加えられ、同時に変化および制御される条件下での疲労試験
1.6.38
全ひずみ
S maxεtot
標点間距離の変化を元の標点間長さで割った値
1.6.39
ヴェーラー曲線
応力と疲労寿命の関係を表す曲線
1 Terminology
1.1 General terms
1.1.1
crack growth
crack extension
Δa
change in crack length
Note 1 to entry: It is expressed in millimetres.
1.1.2
crack length
a
length of crack measured from load line to crack tip in the CT specimen, from the perpendicular bisector of the central crack to crack tips in the MT specimen, and from the specimen front face to crack tip in the bend specimen
1.1.3
crack length
crack size
a
a linear measure of a principal planar dimension of a crack from a reference plane to the crack tip
Note 1 to entry: It is expressed in millimetres.
1.1.4
ductility
ability of a material to deform plastically without fracturing
1.1.5
elastic limit
maximum stress that a material is capable of sustaining without any permanent strain remaining upon complete release of the stress
1.1.6
force
F
external influence which would cause an unrestrained test piece to accelerate and which induces stresses in a restrained test piece
1.1.7
mechanical properties
those properties of a material that are associated with elastic and inelastic reaction when force is applied, or that involve the relationship between stress and strain
1.1.8
mechanical testing
any tests for the determination of mechanical properties
1.1.9
modulus of elasticity
Young's modulus
E
ratio of stress to corresponding strain below the proportional limit
Note 1 to entry: Young’s modulus is the special case of elastic modulus for normal stress and linear strain.
1.1.10
Poisson's ratio
ν
ratio of transverse strain to the corresponding axial strain resulting from an axial stress below the proportional limit of the material
1.1.10.1
transverse strain
linear strain perpendicular to the applied force
1.1.10.2
axial strain
linear strain in the direction of the applied force
1.1.10.3
axial stress
stress component in the direction of the applied force
1.1.11
range
Δ
algebraic difference between the maximum and minimum values of a variable
1.1.12
strain
relative deformation caused by a force applied to a test piece
1.1.12.1
engineering strain
e
axial strain calculated as the change in length divided by the original length
1.1.12.2
linear strain
strain component in a given linear direction
1.1.12.3
true strain
ε
natural logarithm of the ratio of an instantaneous length to its original length in the direction of the applied force up to the onset of necking
1.1.13
stress
localised intensity of forces within a test piece
1.1.13.1
engineering stress
S
axial stress calculated on the basis of the original cross-sectional area
1.1.13.2
normal stress
stress component perpendicular to a given plane
1.1.13.3
true stress
σ
axial stress calculated on the basis of the instantaneous cross-sectional area
1.1.14
test piece
specimen
portion or piece of material to be used for a single test and normally prepared to a predetermined shape and dimensions
1.1.15
uncertainty of measurement
U, u
parameter, associated with the result of a measurement, that characterizes the dispersion of the values that could reasonably be attributed to the measurand
Note 1 to entry: See ISO Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM).
1.2 Terms common to uniaxial testing
1.2.1
creep curve
curve relating strain and time in a creep test
1.2.2
creep rupture time
tu
time required for the test piece, maintained at the specified temperature, T , and strained by the specified tensile stress, to rupture
Note 1 to entry: The symbol tu may have as superscript the specified temperature, T , in Celsius degrees (°C) and as subscript the initial stress, σo, in newtons per square millimetre (N/mm2).
1.2.2.1
creep elongation time
tfx
time required for a strained test piece to obtain at the specified values of temperature, T , and initial stress, σo, a specified percentage creep elongation, x
1.2.2.2
plastic elongation time
tpx
time required to obtain at the specified values of temperature, T , and initial stress, σo, a specified percentage plastic elongation, x
1.2.3
creep strength
stress to cause specified strain in given time during a creep test at a specified constant temperature
1.2.4
creep test
test to measure the change in strain as a function of time with the test piece held at constant temperature and under constant force or constant stress
1.2.5
elongation
increase in the original gauge length, Lo, or reference length, Lr, at any moment during the test
1.2.5.1
percentage elongation
A
elongation, expressed as a percentage of the original gauge length or reference length
1.2.5.2
percentage creep elongation
Af

Note 1 to entry:Af may have the specified temperature, T , in Celsius degrees (°C) as superscript and the initial stress, σo, in megapascals (MPa) and time t in hours (h) as subscript.
Note 2 to entry: By convention, the beginning of creep-elongation measurement is the time at which the initial stress, σo, is applied to the test piece.
1.2.5.3
percentage elongation after creep rupture
Au

Note 1 to entry:Au may have the specified temperature, T , in Celsius degrees (°C) as superscript, and the initial stress, σo, in megapascals (MPa) as subscript.
1.2.5.4
percentage initial plastic elongation
Ai
non-proportional increase of the original reference length, Lro, due to the application of the test force
1.2.6
extensometer
device for measuring extension and transversal dimensional changes
1.2.7
gauge length
L
length of the section of the test piece on which elongation is measured
1.2.7.1
extensometer gauge length
Le
length of the parallel portion of the test piece used for the measurement of extension by means of an extensometer
Note 1 to entry: In some cases, Le = Lo.
1.2.7.2
final gauge length
Lu
gauge length after fracture of the test piece
1.2.7.3
original gauge length
Lo
gauge length before application of force
1.2.8
initial stress
σo
testapplied force divided by the original cross-sectional area, So, of the test piece
1.2.9
maximum force
Fm
maximum force which the test piece withstands during the test
1.2.10
maximum force
Fm
maximum force which the test piece withstands during the test after the beginning of discontinuous yielding
1.2.11
parallel length
Lc
parallel length of the reduced section of the test piece
1.2.12
proof strength, non-proportional extension
Rp
stress at which the plastic extension is equal to a specified percentage of the extensometer gauge length, Le
Note 1 to entry: The symbol used is followed by a suffix giving the prescribed percentage, for example Rp0,2.
1.2.13
proportional limit
greatest stress which a material is capable of sustaining without any deviation from proportionality of stress to strain
Note 1 to entry: The proportional limit depends on the level of observation used to record the data or results of the test.
1.2.14
percentage reduction of area
Z

1.2.15
reference length
Lr
base length used for the calculation of elongation
1.2.16
stress-strain curve
curve representing the relation between nominal stress and corresponding strain of the parallel portion of the test piece throughout the whole process of tensile testing
1.2.17
tensile strength
Rm
stress corresponding to the maximum force, Fm
Note 1 to entry: It is calculated as the ratio between the maximum force during a tensile test carried to rupture and the original cross-sectional area of the specimen.
1.2.18
tensile test
test that involves straining a test piece by tensile force, generally to fracture, for the purpose of determining one or more of the tensile properties
1.2.19
yield strength
stress corresponding to the point reached during the test at which plastic deformation occurs without any increase in the force
1.2.19.1
lower yield strength
Rel
lowest value of stress during plastic yielding, ignoring any initial transient effects
1.2.19.2
upper yield strength
ReH
maximum value of stress prior to the first decrease in force
1.3 Terms common to ductility testing
1.3.1
bend test
test which consists in submitting a test piece to plastic deformation by bending until a specified angle of bend is reached
Note 1 to entry: The absence of visible cracks is considered as evidence that the test piece withstood the bend test.
1.3.2
bend test of tube
bending a straight tube in full section around a grooved former of a specified radius, r , until the angle of bend α reaches the value specified in the relevant product standard
1.3.3
degree of planar anisotropy
Δr
coefficient calculated using the formula, Δ r = (r0 + r90 − 2r45)/2
1.3.4
drift-expanding test of tube
expansion of the end of the test piece cut from the tube, by means of a conical mandrel, until the maximum outside diameter reaches the value specified in the relevant product standard
1.3.5
earing test
test in which cylindrical cups are formed from circular blanks taken from metal sheets or strips, and the height of any earing produced by this process is measured
1.3.6
Erichsen cupping index
ie
measured depth of the cup in the Erichsen cupping test
1.3.7
Erichsen cupping test
test which consists in forming a cup shape by pressing a punch with a spherical end against a clamped test piece between a blank holder and a die until a through crack appears
1.3.8
flattening test of tube
test which consists in flattening the end of a tube or a test piece of specified length, cut from a tube in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the tube, until the distance between platens measured under load in the direction of flattening reaches a value specified in the relevant product standard
1.3.9
flanging test of tubes
forming a flange on the end of a test piece cut from the tube, in a plane perpendicular to the axis of the tube, until the external diameter of the flange reaches the value specified in the relevant product standard
1.3.10
formability
capability of a material to be formed into a required form without the occurrence of fracture, localized thinning, or wrinkling
1.3.11
formability test
test to compare formability of materials by using forming limits determined by a process in which a test piece is shaped by deformation working analogous to actual forming until cracking occurs, by a test tool with standardized form and dimension
1.3.12
forming-limit diagram
FLD
a forming-limit curve, the extent to which the material can be formed by drawing, stretching or any combination of drawing and stretching
1.3.13
plastic strain ratio
re
ratio of the true width strain and true thickness strain in a test piece that has been submitted to uniaxial tensile stress
1.3.14
ring-expanding test of tubes
expanding a ring cut from the end of a tube, over a conical mandrel until fracture, or until the expansion of the test piece reaches the value specified in the relevant product standard
1.3.15
strain hardening exponent
n
exponent of the true strain in the mathematical equation relating the true stress σ to the true strain ε
Note 1 to entry: During uniaxial application of a force: σ = K · ε n
1.3.16
torsion test of wire
test to examine the number of times of twisting rotation, aspect of fracture surface, state of torsion, etc. at the time of fracture ここで, both ends of the test piece are gripped tightly with the specified free length between grips and one end is rotated while stretching, so as not to show deflection
1.3.16.1
simple torsion test of wire
test which consists of twisting a test piece of wire around its own axis in one direction
1.3.16.2
reverse torsion test of wire
test which consists of a twist through 360° in one direction followed by another twist through 360° in the opposite direction
1.3.17
wrapping test of wire
test to examine the state of occurrence of breaking, flaws, etc. by wrapping a test piece tightly around a mandrel of a specified diameter until it reaches the specified number of turns
1.4 Terms common to hardness testing
1.4.1
Brinell hardness
HBW
measure of a material's resistance to permanent indentation when a test force is applied through a hardmetal ball indenter
| N and S | are constants for a given Rockwell hardness scale, and |
| h (mm) | is the increase in indentation depth at a preliminary test force after the application and removal of an additional test force. |
1.4.22
test force
F
specified value of force applied during a test or calibration
1.4.23
test force application time
period from the start of application of force to the material until the test force is reached
1.4.24
test force duration
period during which the test force is held constant during a hardness test, beginning when the test force is fully applied and ending either at the start of its removal or at the start of the application of an additional force
Note 1 to entry: For Rockwell hardness, the duration of the preliminary test force ends when the depth measurement is taken.
1.4.25
testing cycle
specified sequence of operations that the machine undertakes during a measurement, including the rates at which the forces are applied and removed, and test force durations
1.4.26
Vickers hardness
HV
measure of a material's resistance to permanent indentation when a test force is applied through a diamond square-based pyramidal indenter
HV = 0,102 × [test force (N)/surface area of permanent indentation (mm2)].
Note 2 to entry: The indentation is assumed to retain the shape of an indenter of perfect geometry, and its surface area is calculated from the mean diagonal length.
1.5 Toughness testing terms
1.5.1 Charpy impact test
1.5.1.1
absorbed energy
K
difference between the potential energy of the striking member just prior to impact with the specimen and the energy remaining in the member following the fracture of the specimen, as given by the readout device on the machine, which has been compensated for windage and friction loss
1.5.1.2
actual absorbed energy
kvorku
total energy required to break a test piece when tested by a pendulum impact-testing machine
Note 1 to entry: It is equal to the difference in the potential energy from the starting position of the pendulum to the end of the first half-swing during which the test piece is broken.
1.5.1.3
anvil
portion of the machine that serves to properly position the test piece for impact with respect to the striker and the test-piece supports, and support the test piece under the load of the striker
Note 1 to entry: The plane of the supporting edges of the anvils is perpendicular to the plane of the test-piece supports, and parallel to the leading edge of the striker.
1.5.1.4
Charpy impact test
impact test that measures the energy absorbed from a pendulum when it strikes and fractures a test piece that is supported by two anvils
1.5.1.5
impact test
test for evaluating toughness, often performed using a notched or precracked specimen, and typically quantified in terms of the potential energy absorbed by the test piece
1.5.1.6
lateral expansion
LE
increase in width of test piece at the final plastic hinge that forms opposite the notch just prior to the complete fracture of the test piece
1.5.1.7
percent brittle fracture
percentage of area of brittle fracture to total area of fracture of test piece
Brittle fracture is the fracture, which appears brilliant, caused by cleavage fracture or intercrystalline fracture of many crystal grains.
1.5.1.8
percent ductile fracture
percentage of area of ductile fracture to total area of fracture of test piece
Note 1 to entry: Ductile fracture is the fracture, which is dim and non-brilliant, caused by fibrous shear fracture.
1.5.1.9
percent shear fracture
surface feature of fracture characteristic of regions near the root of the notch where the fracture is initiated, and in regions of final fracture at the sides and remaining ligament of the test piece, that can be quantified on broken Charpy V-notch test pieces and used to estimate the ductility of body-centered-cubic iron-based alloys
Note 1 to entry: This term has historically been quantified in terms of either percent ductile or brittle fracture, but this terminology only holds true for the classic case in which a “picture frame” of shear fracture regions (ductile) surround a relatively flat fracture zone of cleavage (brittle) fracture. Modern steels can form flat fracture regions that have a mixture of ductile and brittle fracture features, so this terminology can result in confusion.
1.5.1.10
striker
portion of the pendulum that contacts the test piece
Note 1 to entry: The edge that actually contacts the test piece may have a radius of 2 mm (the 2 mm striker) or a radius of 8 mm (the 8 mm striker).
1.5.1.11
test-piece supports
portion of the machine that serves to properly position the test piece for impact, with respect to the center of impact of the pendulum, the striker and the anvils
Note 1 to entry: The plane of the supports is perpendicular to the plane of the anvil and the leading edge of the striker.
1.5.1.12
transition curve
curve showing the relationship between test temperature and absorbed energy (or percent shear fracture or lateral expansion) over the temperature range that the material undergoes a transformation from ductile to brittle fracture behaviour
1.5.1.13
transition temperature
temperature corresponding to the phenomenon in which absorbed energy decreases (or increases) abruptly, and the fracture mode changes from ductile to brittle
1.5.1.14
U-notch
notch with a U-shaped cross-section and a specified depth and root radius
1.5.1.15
V-notch
notch with a V-shaped cross-section and a specified depth and root radius
1.5.2 Fracture toughness test
1.5.2.1
construction line
line drawn on the J -Δ a or the δ-Δ a test record, thought to represent crack extension (as reflected in crack surfaces displacement) associated with crack-tip blunting
Note 1 to entry: This term was formerly referred to as blunting line.
1.5.2.2
crack-extension resistance curve
R -curve
variation in δ or J with stable crack extension, ∆ a
1.5.2.3
crack plane orientation
disposition of crack in terms of the direction of the normal to the crack plane and the direction of intended crack extension during the test, referencing the characteristic grain-flow direction of the wrought product from which the test specimen is extracted
1.5.2.4
crack-mouth opening displacement
CMOD
V
relative displacement of crack surfaces normal to the original (undeformed) crack plane, measured at or near the crack-starter notch opening
1.5.2.5
crack-tip opening displacement
δ
relative displacement of crack surfaces normal to the original (undeformed) crack plane, measured at the location of the original crack tip (i.e. tip of the fatigue precrack)
1.5.2.6
critical J
value of J associated with the onset of crack extension
1.5.2.7
critical δ
value of δ associated with the onset of crack extension
1.5.2.8
fracture toughness
generic term for resistance to crack extension under quasistatic, monotonic loading (i.e. crack displacement)
1.5.2.9
J -integral
path-independent, closed-contour line or surface integral that characterizes the local stress-strain field at the crack tip and provides the energy release rate for cases where plasticity effects are not negligible
Note 1 to entry: The J -integral characterizes the change in potential energy for virtual crack extension a.
loading parameter equivalent to the J -integral, specific values of which, when determined from the load versus load-line displacement test record, characterize fracture toughness under conditions of non-negligible crack–tip plasticity
Note 2 to entry: As such, material is treated as non-linear elastic (by applying the deformation theory of plasticity) in its deformation behaviour.
1.5.2.10
J-R curve
plot of J versus Δ a , descriptive of stable crack-extension resistance for cases where plasticity effects are not negligible
1.5.2.11
maximum fatigue-stress intensity factor
Kf
maximum value of K during the final stages of fatigue precracking
1.5.2.12
mode
one of three manners of crack surface displacement
Note 1 to entry: The Arabic numerals 1, 2, and 3 are used for the general case, representing tensile opening, in-plane sliding, and tearing (or anti-plane shear), respectively. Roman numerals are used to specify the mode as plain strain (I and II) or as antiplane-strain (III).
1.5.2.13
plane-strain opening-mode stress intensity factor
K1
magnitude of plane-strain elastic stress field singularity at the tip of a crack in a homogeneous body subjected to opening mode displacement (mode I)
Note 1 to entry: A function of applied force, crack length, and test specimen size and geometry; has dimensions of force times length to the power −3/2.
1.5.2.14
plane-strain fracture toughness
KIc
measure of a material’s resistance to crack-extension when the stress state near the crack tip is predominantly plane strain, plastic deformation is limited, and opening mode (mode I) loading is applied
Note 1 to entry: This is a specific value of KI.
1.5.2.15
pop-in
abrupt discontinuity in the force versus displacement record, featured as a sudden increase in displacement and, generally, a decrease in force
1.5.2.16
specimen elastic compliance
C
ratio of displacement increment to force increment
Note 1 to entry: It is the reciprocal of specimen stiffness.
1.5.2.17
specimen span
S
distance between support rollers (i.e. points of application of the reaction force) in a three-point bend test setup
1.5.2.18
specimen thickness
B
distance between the parallel sides of a test specimen
1.5.2.19
specimen width
W
distance from a reference surface or line (for example, the front edge of a bend specimen or the load line of a compact specimen, respectively) to the rear surface of the specimen
1.5.2.20
stable crack extension
crack extension that stops when the progress of applied displacement is interrupted
1.5.2.21
stress intensity factor
K
magnitude of the ideal-crack-tip stress field singularity for a particular mode of crack displacement in a homogenous linear-elastic body
1.5.2.22
stress intensity factor range
ΔK
ΔK=Kmax − Kmin = (1− R)Kmax
1.5.2.23
stretch zone width
SZW
length of crack extension that occurs during crack-tip blunting; that is prior to the onset of unstable crack extension, pop-in or slow stable crack extension, and which occurs in the same plane as the fatigue precrack.Virtual crack extension associated with crack-tip blunting that precedes the onset of unstable crack extension, pop-in, or slow stable crack extension, and is similar to the original (undeformed) fatigue precrack
1.5.2.24
unstable crack extension
abrupt crack extension occurring with or without prior stable crack extension
1.6 Fatigue testing terms
1.6.1
amplitude
a, amp
half the range of a variable
Note 1 to entry: Used typically as a subscript; e.g. ε a, for strain amplitude.
1.6.2
cycle
smallest segment of the force-time, stress-time, strain-time, etc., function that is repeated periodically
1.6.3
cyclic strain hardening exponent
n′
slope of cyclic curve log(σ a) as a function of log(σpa)
1.6.4
cyclic strength coefficient
K′
value of stress that intercepts at εpa = 1 on a cyclic graph log(σa) as a function of log(εpa)
1.6.5
cyclic yield strength
σy'
0,2% offset yield strength determined on a cyclic stress-strain curve
1.6.6
elastic strain
εe
εe = εt − εp
1.6.7
fatigue crack growth rate
da/dN
growth in crack length per force cycle (mm/cycle)
1.6.8
fatigue crack growth threshold
ΔKth
asymptotic value of ΔK for which da/dN approaches zero
Note 1 to entry: For most materials, the threshold is defined as the stress intensity factor range corresponding to 10−8 mm/cycle.
1.6.9
fatigue life
Nf
number of applied cycles to achieve a defined failure criterion
1.6.10
fatigue limit
term formerly used for the value of stress amplitude below which a test specimen would be expected to endure an infinite number of stress cycles with a stated probability
1.6.11
fatigue notch factor
Kf
ratio of the fatigue strength of a plain specimen to that of a notched specimen at the same fatigue life
1.6.12
fatigue strength
S
value of stress level at which a specimen would fail at an indicated life
1.6.13
fatigue strength at N cycles
σN
value of the stress amplitude at a stated stress ratio under which the specimen would have a life of N cycles
Note 1 to entry: Metals generally do not exhibit a “fatigue limit” or “endurance limit” by itself, that is, a stress below which the metal will endure an infinite number of cycles. Typically, the “plateau(s)” in stress-life curves are referred to as the conventional “fatigue limit(s)” or “endurance limit(s)”, but failures below these levels do occur.
1.6.14
fatigue strength exponent
b
value of slope of curve log(εe) as a function of log(2Nf)
1.6.15
fatigue test
test to determine fatigue life, fatigue strength at a given life, etc., by applying repeated forces or strains, or varying forces or strains, to a test piece
1.6.16
force ratio
stress ratio
R
algebraic ratio of the minimum force or stress to maximum force or stress in a cycle
1.6.17
frequency
number of force or strain cycles per unit time applied to the test piece during fatigue testing
1.6.18
high-cycle fatigue test
fatigue test carried out in the region where the stress behaviour is dominant and fatigue life is relatively longer
1.6.19
hysteresis loop
closed curve of the stress-strain response of specimens during one cycle
1.6.20
K -decreasing test
test in which the value of the normalized K -gradient, C , is negative
Note 1 to entry: A K -decreasing test is conducted by reducing the stress intensity factor, either by continuously shedding or by a series of steps, as the crack grows
1.6.21
K -increasing test
test in which the value of C is positive
Note 1 to entry: For the standard specimens, constant force amplitude results in a K -increasing test where the value of C is positive and increasing.
1.6.22
low-cycle fatigue test
fatigue test carried out in the region where the cyclic plastic strain behaviour is dominant and fatigue life is relatively shorter
1.6.23
maximum stress
σmax, Smax
greatest algebraic value of stress in the stress cycle
1.6.24
mean stress
σm, Sm
one-half of the algebraic sum of the maximum stress and minimum stress
1.6.25
mechanical strain
εm
strain that is independent of temperature and is associated with the force applied onto the specimen
1.6.26
minimum stress
σmin, Smin
lowest algebraic value of stress in the stress cycle
1.6.27
normalized K -gradient
C
1/Kmin (dKmin/ da) = 1/ΔK (dΔK/ da)
Note 1 to entry: It is expressed as millimetres to the power minus one.
1.6.28
plastic strain
εp
plastic strain component of a controlled strain
1.6.29
S-N curve
curve that is the same as the Wöhler curve, or stress-life curve
1.6.30
strain amplitude
εp
one-half of the algebraic difference between the maximum strain and the minimum strain in the strain cycle
1.6.31
strain ratio
Rε
Rε = εmin/ εmax
1.6.32
stress amplitude
σa, Sa
one-half of the algebraic difference between the maximum stress and the minimum stress in the stress cycle
1.6.33
stress level
S
intensity of the stress under the conditions of control in the test
1.6.34
stress range
Δσ, ΔS
Δσ = σmax − σmin or ΔS = Smax − Smin
1.6.35
stress step
d
difference between neighbouring stress levels when conducting the test by the staircase method
1.6.36
thermal strain
εth
strain corresponding to the free expansion induced by a change in temperature
1.6.37
thermomechanical fatigue test
TMF
fatigue test under the conditions where cyclic, theoretically uniform temperatures within the test section and strain fields are externally imposed, simultaneously varied and controlled
1.6.38
total strain
Smaxεtot
change in gauge length divided by the original gauge length
1.6.39
Wöhler curve
curve expressing the relation between stress and fatigue life