13.2.2 试样
1.试样的取向
断裂韧度试验方法中对试样的取样方向有严格的规定，不同取向的断裂韧度值也不相同，尤其是对于各向异性材料更是如此。试样取样方向的选择，通常应依据构件使用时的受载状态而定。一般提供原材料的断裂韧度数据时，提供L-T、T-L和S-L三个方向的数据。从数据来看，L-T方向最高，T-L方向居中，S-L方向最低。有关试样取样方向的规定和标识详见第1章中1.5.2节。
2.试样的形状
通常可以选择带有预制裂纹的三点弯曲SE（B）试样、紧凑拉伸C（T）试样、C型拉伸A（T）试样、圆形紧凑拉伸DC（T）试样进行断裂韧度测试。最常用的试样为三点弯曲SE（B）试样和紧凑拉伸C（T）试样，其形式分别如图13-11和图13-12所示。
图13-11 三点弯曲SE（B）试样的形式
对于紧凑拉伸C（T）试样或三点弯曲SE（B）试样，侧槽作为光面试样的备选是允许的。图13-13所示为侧槽试样截面的示意图。BN代表了在侧槽根部测量的最小厚度，而总厚度的减小应该不超过0.25B。通常推荐的减少量是单边0.1B。开侧槽的角度应小于或等于90°，侧槽根部的半径应该为（0.5±0.2）mm。侧槽的根部应位于试样中心线上。
图13-12 紧凑拉伸C（T）试样的形式
图13-13 侧槽试样的截面示意图
3.试样的尺寸
试样的裂纹尺寸a，通常为（0.45～0.55）W。弯曲试样的宽度W与厚度B之比可以是1≤W/B≤4，拉伸试样为2≤W/B≤4。
推荐的标准试样比例：试样厚度B名义上为试样宽度W的一半（即W/B=2）。同样，裂纹尺寸a（缺口和疲劳预制裂纹长度之和）应该名义上等于试样宽度W的一半（即a/W=1/2）。也可采用2≤W/B≤4的非标准试样，非标准试样的a/W也应控制在0.45～0.55之间。
为了使断裂韧度的试验测试结果有效，即满足小范围屈服与平面应变的条件，在国内外的试验方法中，通常规定试样的厚度B与韧带区要有足够的尺寸，即B≥2.5（KⅠc/σYS）2，W-a≥2.5（KⅠc/σYS）2，对于某些高韧性材料，B在（2.5～5.0）（KⅠc/σYS）2之间才能有效。因此，在设计试样时首先应确定试样的厚度B，当厚度B确定后，试样的其他尺寸也随之而定。为了获得有效的KⅠc测量值，试样厚度B的最初选择应根据材料估计的最大KⅠc值而定。若试验完一组试样后，经计算不满足B≥2.5（KⅠc/σYS）2时，则应适当增加试样的厚度及相应试样各部分的尺寸，直到满足厚度及其他有效性判据要求后，才能将试样尺寸B确定下来。
4.试样的制备
所有的试样应该在最终的热处理、机加工和环境状况下进行测试。试样通常应当在最终的热处理状态下进行加工。然而，对于无法在最终热处理状态下加工的试样，最后的处理可以在试样初加工后进行，要充分考虑试样尺寸对由某些热处理过程导致的冶金状态的影响，例如钢的水淬。试样加工时，应注意使最后的磨削刀痕方向垂直于裂纹扩展方向。
试样的引发缺口应在试样热处理后加工，以便能引发出平直的疲劳预裂纹。疲劳裂纹起始缺口和疲劳裂纹外形如图13-14所示。为了便于在低应力水平下预制疲劳裂纹，建议直通型缺口根部半径为0.08mm或更小，山形缺口根部半径为0.25mm或更小。
除非特别规定，所有的断裂韧度试样都必须预制疲劳裂纹，以模拟自然条件下产生的疲劳裂纹源。对于直通型裂纹的起始形式，每一个面上的疲劳裂纹尺寸应不小于0.025W或1.3mm之中的大者。对于切缝结束于圆孔（D＜W/10）的形式，应不小于0.5D或1.3mm之中的大者。对于山形起始形式，仅需出现裂纹即可。裂纹尺寸（裂纹起始缺口加上疲劳裂纹的总尺寸）应为0.45W～0.55W。