Torsional fatigue mechanisms of an A357-T6 cast aluminium alloy

  • The mechanisms controlling the fatigue response of an A357-T6 cast aluminium alloy under cyclic torsional loading are investigated. Surface crack monitoring coupled with Electron BackScattering Diffraction (EBSD) analysis is used to study crack initiation. Determination of S-N curve combined with interrupted in situ fatigue testing using synchrotron tomography allows the study of the propagation behaviour. It is observed that fractographic morphologies depend on the stress level. At intermediate-low stress levels ( τmax < 100 MPa), the grain structure controls the crack initiation and propagation periods. Cracks are usually nucleated in mode II from slip planes close to the specimen axis or perpendicular to it. Mode II crack growth dominates the early stages of crack propagation as mode III inward crack growth is rapidly decelerated. This behaviour leads to the formation of characteristic shallow surface cracks. Once the crack is long enough for the mode II driving force to beThe mechanisms controlling the fatigue response of an A357-T6 cast aluminium alloy under cyclic torsional loading are investigated. Surface crack monitoring coupled with Electron BackScattering Diffraction (EBSD) analysis is used to study crack initiation. Determination of S-N curve combined with interrupted in situ fatigue testing using synchrotron tomography allows the study of the propagation behaviour. It is observed that fractographic morphologies depend on the stress level. At intermediate-low stress levels ( τmax < 100 MPa), the grain structure controls the crack initiation and propagation periods. Cracks are usually nucleated in mode II from slip planes close to the specimen axis or perpendicular to it. Mode II crack growth dominates the early stages of crack propagation as mode III inward crack growth is rapidly decelerated. This behaviour leads to the formation of characteristic shallow surface cracks. Once the crack is long enough for the mode II driving force to be overtaken by mode III, propagation branches into ~45 ◦mode I.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Itziar Serrano MunozORCiD, D. Shiozawa, S. Dancette, C. Verdu, J.-Y. Buffiere
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Acta Materialia
Jahr der Erstveröffentlichung:2020
Organisationseinheit der BAM:8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.5 Röntgenbildgebung
Verlag:Elsevier Ltd.
Jahrgang/Band:201
Erste Seite:435
Letzte Seite:447
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:A357-T6 casting; EBSD analysis; Fractographic observations; SIF evaluation; Torsional in situ fatigue testing; X-ray synchrotron tomography
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Degradation von Werkstoffen
DOI:10.1016/j.actamat.2020.09.046
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:26.10.2020
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:14.01.2021
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