美国材料与试验协会 (ASTM) 制定的 ASTM E399 标准描述了一种测试方法，用于确定金属材料在主要为线弹性、平面应力条件下的断裂韧性，该方法使用厚度为 1,6 毫米或更大的疲劳预裂纹试样。
在该方法中，试样承受缓慢增加的裂纹位移力，或在特殊（选择性）情况下快速增加裂纹位移力。本标准中详细说明了测试装置、试样配置和实验步骤。本标准概述了两种利用实验数据计算断裂韧性值的方法：
对于厚度小于1,6毫米且脆性足够的材料，可以使用其他类型的试样进行平面拉伸断裂韧性试验。目前尚无针对如此薄的材料的标准试验方法。
ASTM E399 是一项广泛应用的断裂力学标准，用于测定金属材料的线弹性平面拉伸断裂韧性。该试验测量的基本性能是 KIC，它描述了金属在强拉伸应力下，当存在尖锐裂纹时，抵抗不稳定裂纹扩展的能力。
断裂韧性非常重要，因为即使部件的标称应力低于材料的常规拉伸强度或屈服强度，如果存在足够大的裂纹或缺陷，部件也可能发生断裂。
ASTM E399 标准规定了在以线弹性为主的平面应力条件下测量断裂韧性的要求。该方法使用带有预疲劳裂纹的试样，并施加逐渐增大的裂纹位移力直至发生断裂。
该标准主要针对裂纹尖端塑性区相对于相关试样尺寸而言足够小的金属材料而设计。这使得可以使用线弹性断裂力学来表征断裂行为。
ASTM E399 标准涵盖了 KIc，并提供了在特定条件下测定 KIsi 的可选程序。
断裂韧性是衡量材料抵抗裂纹扩展能力的指标，它与抗拉强度不同。抗拉强度描述的是材料在发生拉伸断裂前所能承受的最大应力，而断裂韧性则综合考虑了以下因素的影响：
与断裂韧性低的材料相比，断裂韧性高的材料能够承受相对较大的裂纹而不发生灾难性断裂。
符号 KIc 代表材料的平面拉伸断裂韧性。该值表征材料在接近线弹性平面拉伸行为的条件下，于中性环境中承受尖锐裂纹时抵抗断裂的能力。本标准规定，为使 KIc 值得到正确解读，裂纹尖端塑性区应相对于裂纹尺寸、试样厚度和剩余结缔组织而言保持较小。
当应力集中达到材料在平面应力条件下的临界断裂韧性时，就会发生不稳定的裂纹扩展。
ASTM E399 标准程序通常遵循以下基本步骤：
ASTM E399 标准规定了各种试样形状的要求。最新版本特别包括以下内容：
所选样品配置取决于材料、可用材料量、组件几何形状和实验室要求。
ASTM E399 标准最重要的方面之一是在最终断裂试验前形成足够尖锐的裂纹。机械加工的缺口未必能完全复制自然裂纹的尖锐度和应力集中情况。因此，需要对试样施加可控的循环载荷，以拓宽缺口并形成预疲劳裂纹。这为断裂力学试验提供了更接近真实情况的裂纹尖端条件。
ASTM E399 标准中有几项测量至关重要：
ASTM E399 标准之所以重要，是因为断裂韧性是含有或可能含有裂纹和缺陷的结构的一项关键工程性能。该标准提供了一种可控且可重复的方法来评估此性能。应用领域包括：
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