ICS 77.120.99 H 14 中华人民共和国国家标准 GB/T 31967.2—2015 稀土永磁材料物理性能测试方法 第2部分：抗弯强度和断裂韧度的测定 Test method for physical property of rare earth permanent magnetic materials- Part 2:Determination of bending strength and fracture toughness 2015-09-11发布 2016-08-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T31967.2—2015 前言 GB/T31967《稀土永磁材料物理性能测试方法》共分2个部分： 第1部分：磁通温度特性的测定； 第2部分：抗弯强度和断裂韧度的测定 本部分为GB/T31967的第2部分。 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本部分由全国稀土标准化技术委员会（SAC/TC229）提出并归口。 本部分负责起草单位：钢铁研究总院。 本部分参加起草单位：北京有色金属研究总院、中国科学院宁波材料技术与工程研究所、北京工业 大学。 本部分主要起草人：李卫、朱明刚、李安华、冯海波、王会杰 I GB/T 31967.2—2015 稀土永磁材料物理性能测试方法 第2部分：抗弯强度和断裂韧度的测定 1范围 本部分规定了稀土永磁材料抗弯强度（ob）和断裂韧度（Kic）的测定方法。 本部分适用于脆性断裂稀土永磁材料的抗弯强度和断裂韧度（Kc）的测定。抗弯强度的测定范 围：20MPa～2000MPa，断裂韧度（Kic）的测定范围：0.5MPa·m1/2～~50MPa：m1/2。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是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。 GB/T4161—2007金属材料平面应变断裂韧度Ktc试验方法 GB/T16825.1静力单轴试验机的检验第1部分：拉力和（或）压力试验机 L测力系统的检验与 校准 YB/T5349 金属材料弯曲力学性能试验方法 3术语和定义 GB/T4161—2007、YB/T5349界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 跨距span Ls 弯曲试验装置上试样两支承点间的距离，单位为毫米（mm）。 3.2 the maximum force in bending 最大弯曲力 F bb 抗弯试样断裂前所能承受的最大弯曲力，单位为牛顿（N）。 3.3 抗弯强度 bending strength O bh 3.4 最大力 themaximumforce Fmax 断裂韧度试验时试样断裂前所能承受的最大力，单位为千牛顿（kN)。 3.5 断裂韧度 fracture toughness Kic 测定的应力强度因子Ki的临界值,MPa·ml/2。其中罗马数字I，指I型裂纹及裂纹顶端处于平 1 GB/T31967.2—2015 面应变状态。Kic表征材料抵抗裂纹扩展的能力，是度量材料韧性好坏的一个定量指标。 4方法原理 4.1 抗弯强度方法原理 采用三点弯曲方式，对试样连续施加弯曲力，直至试样断裂，以其最大弯曲力计算抗弯强度。 4.2 断裂韧度方法原理 本部分采用单边切口梁三点弯曲试样，详细的试样尺寸见6.2。对试样连续施加弯曲力，直至试样 断裂，得到最大弯曲力Fmax，计算应力强度因子Ki的临界值Kic。 5设备及装置 5.1试验机 试验机应能在本部分规定的速度范围内控制试验速度，加卸力应平稳、无振动、无冲击。 5.2三点弯曲试验装置及要求 5.2.1三点弯曲试验装置：由两根支承滚柱和一根施力滚柱构成。 5.2.2滚柱的硬度应不低于试样的硬度，其表面粗糙度（Ra）值应不大于0.8μm。 5.2.3两支承滚柱的直径应相同，施力滚柱的直径一般与支承滚柱的直径相同，本部分推荐滚柱直径 为5mm；滚柱的长度应大于试样宽度。 5.2.4两支承滚柱的轴线应平行，施力滚柱的轴线应与支承滚柱的轴线平行。 5.2.5试验时，滚柱可以绕其轴线转动，但不应发生相对移动。施力滚柱的轴线至两支承滚柱的轴线 的距离应相等，偏差不天于士0.5%。 SAG 5.2.6力的作用方向应垂直于两支承滚柱的轴线所在平面。 5.3安全防护罩 用于防止试样断裂碎片飞出伤害试验人员。 6试样 般不大于0.4m）。试样的形状、尺寸、公差应根据材料的实际使用情况按有关标准或协议的规定。如 无规定，宜采用表1和表2的试样尺寸及公差 表1抗弯强度的测试采用的矩形横截面试样 单位为毫米 L(长度) h（高度）Xb（宽度） 试样矩形横截面尺寸 5X6 20(>17) 2 GB/T 31967.2—2015 表2试样的尺寸公差和形状公差 单位为毫米 试样横截面 尺寸公差 形状公差 尺寸范围 >3~5 ±0.05 0.03 >5~10 ±0.10 0.05 >10~20 ±0.15 0.08 >20~45 ±0.20 0.10 注：形状公差为跨距范围内同一横截面尺寸的最大值与最小值之差。 6.2断裂韧度（Krc）试样：断裂韧度（Kic）的测定采用机加工的矩形横截面单边切口梁试样，受力表面 进行磨光处理（Ra值一般不大于0.4μm）。试样的形状、尺寸、公差应根据材料的实际使用情况按有关 标准或协议的规定。如无规定，宜采用表2和表3的试样尺寸及公差。 表3断裂韧度（Kic）的测试采用的单边切口梁试样 单位为毫米 W（高度）/B（厚度）=2 试样 L(长度) a（切口深度） f（切口宽度） BXW 矩形横截面 5X10 45 5 <0.2 （稀土永磁材料用） 6.3试样取向方向：稀土永磁材料多为取向成型材料，力学性能具有各向异性。试样的取向方向应根 据材料的实际使用情况按供需双方的协议的规定，或由委托人自行确定。委托人在提供力学试样时，应 同时标注试样的取向方向。试验报告中应注明试样的取向方向。 6.4进行对比试验时，试样横截面形状、尺寸和跨距应相同，试样的取向方向应相同。 6.5 切取样坏和机加工试样时不应改变材料的力学性能。 7. 抗弯强度（bh）的测定 7.1 试样的数量 抗弯强度试样（6.1）一般不应少于5个。 7.2 试样尺寸测量 取试样（6.1）靠近中间处测量其高度和宽度，测试3次，记录每次测试结果，同时计算并记录平 均值。 7.3试验温度 试验应在室温10℃～35℃下进行。 7.4跨距 7.4.1抗弯强度的测试采用矩形截面试样时，跨距（Ls）为14.5mm。 7.4.2 2断裂韧度的测试采用单边切口梁试样时，跨距（S）为高度的4倍，即为40mm。 3