عند التصميم مع المعادن عالية القوة للدكتايل للحالات الحرجة للسلامة ، من المهم فهم السلوك حول العيوب والشقوق ، عندما تكون خصائص الشد الأساسية كافية فقط. يتم وصف مقاومة الفشل الموضعي (على عكس قوة الشد السائبة) عمومًا بمصطلح المظلة من صلابة الكسر. عندما يكون هذا الفشل أكثر تدريجيًا من استراحة حرجة مفاجئة ، فإن JIC هو مقياس صلابة يستخدم لوصف النقطة التي يبدأ فيها التمزق.
يتمثل التطبيق الأكثر انتشارًا في قطاع توليد الطاقة ، حيث يتوقع النمذجة المفصلة للغاية ويجب أن توفر التصميمات تحمل الأضرار مع العيوب. وهذا يعني أن الفشل بدون كارثة - من الواضح أنه مسألة أعلى مستوى في الطاقة النووية!

يوفر اختبار صلابة كسر JIC وفقًا لـ ASTM E1820 طريقة فعالة المواد لتقييم المواد الجديدة ومراقبة العينات المرجعية أو الأجزاء التي تمت إزالتها من الخدمة.
يتم تشكيل قطع الاختبار التي تشتمل بشكل فعال على كتلة صلبة من المواد ، مع وجود شق حاد على وجه واحد. يتم استخدام الأشكال الهندسية الموحدة المختلفة وفقًا للاختبار المريح الذي تم إعداده أو لتناسب سمك المواد المتاح بشكل أفضل عند أخذها من خط الإنتاج. من المهم اختبار صلابة المعدن في اتجاهات مختلفة بالنسبة لعمليات العمل (مثل التدحرج) المستخدمة في التصنيع ، لأن الأداء سيكون مختلفًا وفقًا للبنية المجهرية.
الطريقة المفضلة لتحديد JIC وفقًا لـ E1820 هي استخدام عينة واحدة ، يتم تحميلها ببطء ، ولكن مع توقف متكرر لتحديد ما إذا كانت الكراك قد امتدت. هذا يعني أن الاختبار الرئيسي نفسه هو تسلسل طويل من المنحدرات المتكررة ، يتبع كل منها تفريغ صغير ثم إعادة تحميل ، وفتح الصدع تدريجياً ويبدأ في تمزيق العينة. في نهاية الاختبار الميكانيكي ، يجب تفكيك العينة بالكامل ويتم قياس الطول الدقيق وشكل جبهات الكراك. من المهم أن يتم تمييز واجهة الكراك النهائية (عادةً عن طريق المعالجة الحرارية أو اختراق الصبغة) قبل فصل العينة ؛ غالبًا ما يتم استخدام النيتروجين السائل لبرد المادة إلى حد أن هذا الاستراحة النهائية هشة وتجنب المزيد من التشوه.
لا يكون إجراء التحميل الميكانيكي بسيطًا ، على الرغم من أنه يجب تحقيقه مع أي نظام اختبار حديث ، لكن كسر Bluehill يولد مباشرة التسلسل المطلوب ، ما عليك سوى طلب المعلمات الرئيسية ، دون الحاجة المستخدم إلى إنشاء كل خطوة وحلقة.
يأتي التعقيد الرئيسي في تحليل البيانات ؛ هنا يجب تطبيق سلسلة طويلة من خطوات الحساب على البيانات الخاصة بكل نقطة تفريغ ، لإنشاء سلسلة إجمالية من النقاط لـ J (العمل المنجز) مقابل ΔA (تمديد الكراك). علاوة على ذلك ، يتم تركيب وظيفتين منفصلتين منفصلتين على نقاط البيانات هذه ، أولاً لتحديد طول الكراك الأولي المصحح ، ثم للعثور على نقطة التقاطع التي توقف فيها الكراك عن فتحه وبدأ تمزقه.
يمكن بسهولة أن تكون النتائج منحرفة بمجموعة من العوامل ، لذلك أصبحت ASTM E1820 ملصفًا للغاية لمجموعة من المعايير المصممة لضمان نتائج مماثلة بين العينات أو الدفعات أو المختبرات. يتضمن المعيار ما لا يقل عن 21 شيكًا للصلاحية والتي يجب أن تكون راضية لإعلان قيمة مماثلة لـ JIC وانتقلت إلى التوصية بمقاييس جودة مختلفة لتحليل البيانات.
تم تصميم الكسر لتوفير طرق جاهزة للاستخدام مع سير عمل واضح. يوفر مرونة عالية لمستخدمي الأبحاث ، بالإضافة إلى انهيار تفصيلي لفحوصات الصلاحية والنتائج الوسيطة في حالة فشل النتيجة في تلبية المتطلبات القياسية. عندما تحتاج الباحثون أو منازل اختبار التعاقد إلى توفير نتائج في عدة نماذج ، يمكن إعادة فتح مجموعات البيانات الحالية وإعادة تحليلها على الفور مع بعض المعلمات المعدلة ، المقدمة بوحدات مختلفة (مثل المبادلة من القياس إلى الولايات المتحدة المعتادة) ، أو تم تصديرها إلى قوالب تقرير بديلة. يقوم البرنامج بتنفيذ جميع التقنيات الموصى بها ويتم تحديثها بشكل روتيني لتعكس أحدث المراجعات للمعايير.
يمكن أيضًا تحليل البيانات الأولية من حيث CTOD ، وفقًا لـ ASTM E1820 ، لإنشاء منحنى CTOD-R وتحديد ΔIC.