缺口拉伸試樣的形狀及尺寸如圖2- 13 所示。

金屬材料的缺口敏感性指標(biāo)用缺口試樣的抗拉強(qiáng)度σbn與等截面尺寸光滑試樣的抗拉強(qiáng)度σb的比值表示，稱為缺口敏感度，記為NSR(Notch Sensitivity Ratio)

NSR 越大，缺口敏感性越小。脆性材料如鑄鐵、高碳鋼的NSR總是小于1 ，表明缺口根部尚未發(fā)生明顯塑性變形時就已經(jīng)斷裂，對缺口很敏感。高強(qiáng)度材料的NSR一般也小于1；塑性材料的NSR一般大于1 。
缺口靜拉伸試驗(yàn)，廣泛用于研究高強(qiáng)度鋼(淬火低中溫回火)的力學(xué)性能、鋼和欽的氫脆，以及用于研究高溫合金的缺口敏感性等。缺口敏感度指標(biāo)NSR 如同材料的塑性指標(biāo)一樣，也是安全性的力學(xué)性能指標(biāo)。在選材時只能根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)確定對NSR 的要求，不能進(jìn)行定量計(jì)算。
在進(jìn)行缺口試樣偏斜拉伸試驗(yàn)時，因試樣同時承受拉伸和彎曲載荷復(fù)合作用，故其應(yīng)力狀態(tài)更"硬"，缺口截面上的應(yīng)力分布更不均勻，因而更能顯示材料對缺口的敏感性。這種試驗(yàn)方法很適合高強(qiáng)度螺栓之類零件的選材和熱處理工藝的優(yōu)化，因?yàn)槁菟◣в腥笨冢⑶以诠ぷ鲿r難免有偏斜。
圖2-14 所示為缺口偏斜拉伸試驗(yàn)裝置。與一般缺口拉伸不同，在試樣與試驗(yàn)機(jī)夾頭之間有一墊圈，墊圈的偏斜角α有4°和8°兩種，相應(yīng)的缺口抗拉強(qiáng)度以σ4bn和σ8bn表示。一般也用缺口試樣的σαbn與光滑試樣的σb之比表示材料的缺口敏感度。

圖2-15 所示為30CrMnSiA 鋼的熱處理工藝對缺口偏斜拉伸性能的影響。圖中虛線表示光滑試樣的σb，實(shí)線為缺口偏斜拉伸試樣的抗拉強(qiáng)度。偏斜角為0°，即為缺口試樣軸向拉伸，所得結(jié)果為σbn，將其除以σb即為NSR 。試樣經(jīng)摔火后在200℃和500℃兩種溫度下回火，其缺口試樣軸向拉伸試驗(yàn)的NSR 都是1.2左右。但兩者偏斜拉伸的結(jié)果卻不相同。由圖2-15 可見，該鋼經(jīng)200℃回火后，σbn較高，但對偏斜十分敏感，表現(xiàn)為偏斜角增大，強(qiáng)度急劇下降；經(jīng)500℃回火后，σbn仍高于σb，但由于金屬的塑性升高，使應(yīng)力分布均勻化，
故σbn對偏斜不敏感，數(shù)據(jù)分散性也很小。這個試驗(yàn)結(jié)果表明，對于30CrMnSiA 鋼制造的高強(qiáng)度螺栓，其熱處理工藝以淬火+ 500℃回火為佳。進(jìn)一步試驗(yàn)證明，若對30CrMnSiA 鋼施以860℃加熱， 370℃等溫淬火，其偏斜4°、8°的缺口強(qiáng)度均優(yōu)于淬火+ 500℃回火者。偏斜8°時，兩者相差一倍有余。

金屬缺口試樣靜拉伸試驗(yàn) 三、缺口試樣靜彎曲試驗(yàn)

缺口靜彎曲試驗(yàn)也可顯示材料的缺口敏感性，由于缺口和彎曲所引起的應(yīng)力不均勻性疊加，使試樣缺口彎曲的應(yīng)力應(yīng)變分布的不均勻性較缺口拉伸時更甚，但應(yīng)力應(yīng)變的多向性則減少。
缺口靜彎曲試驗(yàn)可采用圖2-16 所示的試樣及裝置。也可采用尺寸為10mm x 10mm x55mm 、缺口深度為2mm 、夾角為60°的V 形缺口試樣。試驗(yàn)時記錄彎曲曲線(試驗(yàn)力F 與撓度f關(guān)系曲線) ，直*試樣斷裂。

圖2-17 所示為某種金屬材料的缺口試樣靜彎曲曲線。試樣在Fmax 時形成裂紋，在F1時裂紋擴(kuò)展到臨界尺寸隨即失穩(wěn)擴(kuò)展而斷裂。曲線所包圍的面積分為彈性區(qū)I、塑性區(qū)II和斷裂區(qū)III。各區(qū)所占面積分別表示彈性變形功、塑性變形功和斷裂功的大小。斷裂功的大小取決于材料塑性。塑性好的材料裂紋擴(kuò)展慢，斷裂功增大，因此可用斷裂功或Fmax/F1的比值來表示金屬的缺口敏感度。斷裂功大或Fmax/F11大，缺口敏感性小;反之，缺口敏感性大。若斷裂功為零或Fmax/F1= 1 ，表明裂紋擴(kuò)展極快，金屬易產(chǎn)生突然脆性斷裂，缺口敏感性*大。