金属材料细节疲劳额定强度截止值 测定方法 Testing method for cut-off value of metallic materials detail fatigue rating 2023－12－29发布 2024－07－01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发 布 HB 7110－2023 代替 HB 7110－1994 ICS 49.025.01 V 10 HB 7110－2023 I 目 次 前言……………………………………………………………………………………………………………II 1 范围…………………………………………………………………………………………………………1 2 规范性引用文件……………………………………………………………………………………………1 3 术语和定义、符号…………………………………………………………………………………………1 3.1 术语和定义……………………………………………………………………………………………1 3.2 符号……………………………………………………………………………………………………1 4 试样…………………………………………………………………………………………………………2 4.1 试样的形状和尺寸……………………………………………………………………………………2 4.2 试样加工………………………………………………………………………………………………2 4.3 试样检验和保护………………………………………………………………………………………3 5 试验装置……………………………………………………………………………………………………3 6 试验程序……………………………………………………………………………………………………4 6.1 试样检查与尺寸测量…………………………………………………………………………………4 6.2 试样安装………………………………………………………………………………………………4 6.3 试验波形与频率………………………………………………………………………………………4 6.4 双点法、单点法试验…………………………………………………………………………………4 7 试验数据处理………………………………………………………………………………………………4 7.1 数据取舍………………………………………………………………………………………………4 7.2 特征寿命  的计算……………………………………………………………………………………4 7.3 可靠度 R＝95 %、置信度 C＝95 %的寿命 N95/95 …………………………………………………5 7.4 细节疲劳额定强度截止值的计算……………………………………………………………………6 8 试验报告……………………………………………………………………………………………………6 附录 A(资料性) 细节疲劳额定强度截止值计算示例………………………………………………………7 A.1 概述…………………………………………………… ………………………………………………7 A.2 疲劳试验……………………………………………… ………………………………………………7 A.3 计算特征寿命  ………………………………………………………………………………………7 A.4 计算 N95/95 ……………………………………………………………………………………………7 A.5 计算 DFR cutoff值………………………………………………………………………………………7 HB 7110－2023 II 前 言 本文件按 GB/T 1.1－2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件代替 HB 7110－1994《金属材料细节疲劳额定强度截止值( DFR cutoff)试验方法》 。 本文件与 HB 7110－1994 相比，主要技术内容变化如下： a) 删除了图 1～图 3(见 1994年版的第 3章)； b) 增加了 Kt＝1.5 的双边半圆缺口试样(见4.1)； c) 试验频率由“500～1800 次/分”改为“不超过 50 Hz”(见 6.3，1994 年版的5.2.3)； d) 试验数据处理中增加了试样未断时的特征寿命的求取方法(见第 7 章)； e) ST系数取值由 1.0 改为 1.3(见 7.3，1994 年版的7.2)； f) 钢的系数选取改为按强度级别选取(见表3～表 5，1994 年版的7.1和 7.2)。 本文件由中国航空综合技术研究所归口。 本文件起草单位：中国航发北京航空材料研究院。 本文件主要起草人：陈 勃、胡本润、叶序彬、马少俊、童第华、张丽娜、赵晓辰、高倩倩、黄 颐。 本文件于 1994 年首次发布。 HB 7110－2023 1 金属材料细节疲劳额定强度截止值测定方法 1 范围 本文件规定了测定金属材料细节疲劳额定强度截止值的试样、试验设备、试验程序、试验数据处理和试验报告。 本文件适用于测定金属材料室温下细节疲劳额定强度截止值。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T 10623 金属材料 力学性能试验术语 JJG 556 轴向加力疲劳试验机检定规程 3 术语和定义、符号 3.1 术语和定义 GB/T 10623 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1 细节疲劳额定强度 detail fatigue rating (DFR) 结构细节本身固有的疲劳性能特征值，是一种对构件质量和耐重复载荷能力的度量，与使用载荷无关。该值是当应力比 R＝0.06 时，具有95 %可靠度和 95 %置信度的结构细节疲劳寿命能够达到 10 5次的 最大应力。 3.1.2 细节疲劳额定强度截止值 cut-off value of detail fatigue rating (DFR cutoff) 结构允许使用的最大 DFR值，反映了由于在制造过程中正常操作可能引起的典型损伤或使用中轻 微腐蚀后材料的抗疲劳品质，通常相当于应力集中系数小于 1.5 的缺口试样的 DFR值。 3.2 符号 本标准使用的符号、名称及单位见表 1。 表 1 符号、名称及单位 符号 名称 单位 DFR 细节疲劳额定强度 MPa DFR cutof f 细节疲劳额定强度截止值 MPa Ktn 应力集中系数，按净截面计算 － n 试样数量 件 HB 7110－2023 2 表 1 符号、名称及单位 (续) 符号 名称 单位 N95/95 具有可靠度 R＝95 %，置信度 C＝95 %的寿命 次 R 应力比，可靠度 － C 置信度 － S S－N曲线斜度参数 － Sc 置信度系数 － SR 可靠度系数 － ST 试样系数 － α 威布尔分布形状参数 － β 威布尔分布特征寿命 次 max 最大应力 MPa b 拉伸极限强度 MPa σm0 等寿命图中 N95/95＝105等寿命线与 m轴交点的应力值 MPa T 试样厚度 mm L 试样的总长度 mm 4 试样 4.1 试样的形状和尺寸 可采用预制损伤试样或 Ktn＝1.5 的双边半圆缺口试样。推荐预制损伤试样的形状和尺寸见图 1 a)， 试样上的预制损伤见图1 b)。推荐双边半圆缺口试样的形状和尺寸见图2， 试样的夹持段长度为30 mm～ 50mm，夹持面受力均匀，试样总长度大于或等于 200 mm。试样厚度可根据试验需求选择，对于使用原 始板材厚度的试样，试样表面的平行度和平面度可不做要求。 4.2 试样加工 4.2.1 试样用材料应符合相应的技术条件或技术标准的要求。 4.2.2 金属板材切取毛坯时，切边与最终完成试样边缘的距离一般应不少于 5 mm。 4.2.3 试样在加工过程中不应因受冷作硬化或过热作用而影响材料性能。 4.2.4 试样上的预制损伤在热处理后推荐按图 1 b)的要求完成，棱边的一侧用人工敲击或使用缺口敲 击仪制作，另一对角边用锉削制作。敲击缺口的尺寸见表 2。 25.4 195 R200 12.7 57≤6 a) 预制损伤试样的形状与尺寸 图1 DFR cutoff预制损伤试样 H