GB/T 30064-2025 金属材料钢构件断裂评估中裂纹尖端张开位移（CTOD）断裂韧度的拘束损失修正方法

国家标准

标准编号：GB/T 30064-2025

标准名称：金属材料钢构件断裂评估中裂纹尖端张开位移（CTOD）断裂韧度的拘束损失修正方法

英文名称：Metallic materials—Method of constraint loss correction of CTOD fracture toughness for fracture assessment of steel components

发布日期：2025-12-02

实施日期：2026-07-01

提出单位：中国钢铁工业协会

归口单位：全国钢标准化技术委员会

批准发布部门：中国钢铁工业协会

起草人

曹昱澎、陈沛、葛志强、陈志林、刘煜、李荣锋、夏咸喜、梁锡炳、郭碧城、张涛、崔洪芝、刘冬、侯慧宁、李铸铁、刘畅、董莉、王步美、胡靖东、高宇昊、陈明亚、臧昊良

起草单位

上海核工程研究设计院股份有限公司、武汉钢铁有限公司、江苏省特种设备安全监督检验研究院、国合通用（青岛）测试评价有限公司、洛阳船舶材料研究所(中国船舶集团有限公司第七二五研究所)、冶金工业信息标准研究院、苏州热工研究院有限公司、中国海洋大学

标准范围

在含裂纹钢结构的断裂评估中，一般假设断裂韧度试样的抗断能力与结构件抗断能力是相等的，但这种假设往往导致过于保守的断裂评估结果。这是由于构件在主要承受拉伸荷载作用时，裂纹尖端附近区域出现塑性拘束损失所致，相比之下，断裂韧度试样由于承受弯曲荷载作用而在裂纹尖端附近区域产生高拘束的应力状态。近年来，高屈强比（屈服强度/抗拉强度比值较高）的高强度钢得到了广泛发展和应用，对于这类高强度钢，拘束损失的影响非常显著。

本文件描述了一种方法，通过考虑拘束损失，将试验室中的断裂韧度试样试验得到的CTOD（裂纹尖端张开位移）断裂韧度转化为构件的等效CTOD。这种方法也适用于使用应力强度因子或J积分进行的断裂评估（见第9章）。

本文件适用于铁素体结构钢中由裂纹类缺陷或疲劳裂纹所引发的失稳断裂。失稳断裂前出现明显的延性裂纹扩展的情况不适用于本文件。

结构钢的CTOD断裂韧度按照ISO 12135所规定的相应程序进行测试。含裂纹构件的断裂评估通常使用一种相关机构已认可的方法进行，如FAD（失效评定图）。本文件不详细说明断裂的评估方法。

本文件适用于消除传统断裂力学方法中经常出现的过度保守性，根据结构钢的断裂韧度准确地评估构件的失稳断裂起裂极限。本文件也适用于合理地确定材料断裂韧度（验收值），以满足设计对钢构件有关断裂性能方面的要求。