KIc Fracture Toughness Testing to ASTM E399 — Methods, Specimens and Result
高強度金屬通常會以令人驚訝的脆性方式失效，特別是在組件過載且已存在微小裂紋的情況下。對局部失效的抵抗力（相對於整體拉伸強度）通常由「斷裂韌性」這一統稱來描述。其中，KIc 是臨界應力強度的參數，超過此參數預計會發生突然的災難性失效。
最普遍的用途是在航太應用中，這類應用需要高度受控的標準化測試；ASTM E399 被廣泛使用，但 ISO 和英國標準（BS）也提供了等效的方法。KIc 斷裂韌性測試為最終使用者以及合金開發商和生產商提供了關鍵應用中材料性能和品質控制的指標。
Testing
加工後的測試件實際上是由一塊堅硬的材料組成，其中一個面上有一個尖銳的缺口。根據便利的測試設置或為了最符合從生產線取得的材料可用厚度，會使用不同的標準幾何形狀。測試金屬相對於製造過程（例如軋製）中不同方向的韌性非常重要，因為其性能會根據微觀結構而有所不同。
每個測試件最初必須使用疲勞（循環）負載從缺口處生長出一條真實的裂紋，以便提供一個真正的「尖銳」線，失效將從該處開始。通常，這個預裂過程至少需要 30 分鐘，但根據材料和設備性能，可能會長得多。主測試本身是一個簡單、緩慢的加載斜坡，直到裂紋突然或迅速地生長穿過試片剩餘寬度的大部分或全部。然後將試片分離，並測量初始裂紋的準確長度和形狀，以便根據記錄的發生失效時的力，精確計算臨界應力強度。
Results
憑藉良好的測試設備和試片製造，這不一定是一項難以執行的測試。然而，結果很容易受到一系列因素的影響，因此國際測試標準對一系列標準有高度規範性的要求，旨在確保試片、批次或實驗室之間的結果具有可比性。特別是 ASTM E399，它至少有 13 項有效性檢查，必須滿足這些檢查才能宣告一個具有可比性的 KIc 值，並且已轉向建議使用特定的自動化演算法進行數據分析（參見 ASTM E3076）。
Bluehill Fracture 旨在提供清晰的工作流程來支援此過程，並提供建立精簡且自動化測試程序的選項，以適用於品質控制環境。它還為研究使用者提供了高度的靈活性，並在結果未能滿足標準要求時提供詳細的有效性檢查分解和中間結果。當研究人員或合約測試機構需要提供多種形式的結果時，可以重新開啟現有的數據集，並立即按照替代的國際標準進行重新分析、以不同的單位呈現（例如從公制切換為美制慣用單位），或匯出到替代的報告範本。該軟體實作了所有建議的技術，並定期更新以反映支援標準（ASTM E399、ASTM B647、ISO 12135、BS 7448-1）的最新修訂。
注意：長期沿用的 BS7448-1:1991 已於 2021 年 8 月由英國標準協會正式撤銷，由 BS EN ISO 12135:2021 取代。Bluehill Fracture 繼續支援 BS7448-1 分析，以服務那些需要將新測試與歷史數據進行比較的使用者。