Fracture-Mechanism Maps and Their Construction for F.C.C. Metals and Alloys

Ashby, Michael F.; Gandhi, C.; Taplin, D. M. R.

doi:10.1016/b978-0-08-030541-7.50005-9

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“…Growing voids reach a critical size, relative to the spacing, and local plastic instabilities develop between voids, resulting in failure. 56 Under such conditions, and as shown in Figure 2.16, four types of fracture may be observed in the case of A356 alloy castings exposed to various temperatures for short and extended periods of time. 48 These fracture types indicate the following details:…”

Section: High Temperature (T>03tm)mentioning

confidence: 99%

“…In samples which experience large amounts of plastic deformation, cavity initiation is not determined by the magnitude of the applied stress but rather by the local state of deformation. 56 Fracture of this type occurs by means of blocked slip and pile-up mechanisms. Oj 57 As the plastic deformation and shearing continues, the voids eventually coalesce, and failure then occurs.…”

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confidence: 99%

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Improving the performance of 354 type alloy /

Sandoval¹

2010

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PAR JACOBO HERNANDEZ SANDOVAL AMELIORATION DE LA PERFORMANCE DES ALLIAGES DE TYPE 354AOUT 2010 RESUME En plus de réduire le poids des véhicules et de diminuer la consommation de carburant et les émissions polluantes, les efforts de recherche en cours dans l'industrie automobile ont été axées sur l'amélioration des performances à haute température des composants clés du moteur en particulier en ce qui concerne la préservation des propriétés mécaniques des alliages d'aluminium moulés utilisés dans ces composants à des températures de 200°C à 300°C. L'utilisation de nickel et de zirconium comme éléments d'ajouts pour accroître la résistance à haute température dans ces alliages est basée sur la formation des précipités de A^Ni et A^Zr reconnus pour leur stabilité à des températures élevées, ces particules sont en mesure de mieux supporter le survieillissement à des températures plus élevées que les précipités de A^Cu et Mg2Si normalement présents dans les alliages d'aluminium moulés.L'objectif principal du présent travail de recherche était de déterminer les effets des ajouts mineurs de nickel et de zirconium, ainsi que des dispersoïdes AI2O3 et SiC, sur la résistance à haute température des alliages de fonderie 354. Des expérimentations basées sur l'analyse thermique ont été menées pour acquérir une compréhension des principaux constituants de la microstructure des alliages, tels que les phases intermétalliques et les précipités, ainsi que leur évolution au cours du vieillissement à différentes températures et temps, à savoir 155°C, 170°C, 190°C, 240°C , 300°C et 350°C pendant des périodes allant de 2 à 100 heures. Les propriétés de traction des échantillons tels que coulés et traités thermiquement ont été déterminées à température ambiante et à haute température (190°C, 250°C, 350°C) pour les alliages sélectionnés/conditions basées sur les résultats obtenus des tests à température ambiante. Les échantillons ont été produits dans une moule permanent métallique ASTM-B108. Les résultats des essais de traction ont été examinés en terme des caractéristiques microstructurales des alliages correspondants, afin d'analyser et de comprendre les principaux paramètres impliqués dans le renforcement de l'alliage 354 à des températures élevées.Les résultats montrent que, comme pour l'alliage 319 qui présente des réactions associées à de phases contenant du Cu, l'alliage 354 présente des réactions bien définies à des températures inférieures à 500°C liés aux phases contenant du Cu. Le zirconium réagit seulement avec Ti, Si et Al. Les phases intermétalliques riches en Zr observées dans cette étude se présentent sous deux formes différentes: la phase (Al, Si)2(Zr, Ti) contenant une forte teneur en silicium et ayant la forme d'un bloc, et la phase (Al, Si)3(Zr, Ti) contenant une forte teneur en d'aluminium et ayant la forme d'une aiguille. Il n'y a pas d'empoisonnement observable dans l'affinage de la taille des grains après l'addition de Zr dans les alliages étudiés comme cela a été observé dans les microstructures des échantillo...

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Section: High Temperature (T>03tm)mentioning

confidence: 99%

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Improving the performance of 354 type alloy /

Sandoval¹

2010

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“…This formulation means that coalescence starts provided cavity growth is promoted by matrix viscoplasticity. For the "d" mechanism, no coalescence law was used, as for n = 1 the stability of the material prevents void coalescence (Ashby et al, 1979). The resulting set of model parameters is given in Section 8 of Table 5.…”

Section: Damage Behaviourmentioning

confidence: 99%

Creep failure model of a tempered martensitic stainless steel integrating multiple deformation and damage mechanisms

2005

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International audienceA new model considering both deformation and damage evolution under multiple viscoplastic mechanisms is used to represent high temperature creep deformation and damage of a martensitic stainless steel in a wide range of load levels. First, an experimental database is built to characterise both creep flow and damage behaviour using tests on various kinds of specimens. The parameters of the model are fitted to the results and to literature data for long term creep exposure. An attempt is made to use the model to predict creep time to failure up to 105 h

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“…In the past, focus was placed on ductile fracture as one of the dominant fracture mechanisms for metals with high ductility, particularly for aluminum alloys processed at room and elevated temperatures. According to Ashby's fracture mechanism maps for FCC alloys [2], there are several fracture mechanisms operating in a range of elevated temperatures and tensile stresses (corresponding strain rates). Therefore, there is a need to address multiple fracture modes when developing criteria to characterize hot fracture behavior during thermo-mechanical processing.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Development of a Rolling Process Design Tool for Use in Improving Hot Roll Slab Recovery

Couch¹,

Wang²

2001

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Fracture-Mechanism Maps and Their Construction for F.C.C. Metals and Alloys

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Improving the performance of 354 type alloy /

Improving the performance of 354 type alloy /

Creep failure model of a tempered martensitic stainless steel integrating multiple deformation and damage mechanisms

Development of a Rolling Process Design Tool for Use in Improving Hot Roll Slab Recovery

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