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• W2065043103 abstract "The orientation-dependence of fatigue crack propagation rates in single crystals of austenitic and ferritic stainless steels has been investigated at low stress levels on standard fracture mechanics specimens. The stress intensity factor required for a crack growth rate of 10−6 mm/cycle may vary by up to 50% according to the crystal orientation. In general, relatively high crack growth rates are associated with macroscopically plane fracture surfaces for both the f.c.c. and b.c.c. crystal structures. The crystallographic conditions for the formation of macroscopically plane fracture surfaces at low stress levels do not always correspond with the predictions of the original alternating slip model. In particular, for the ferritic steel, only those orientations for which two 〈111〉 slip directions are normal to the crack front and symmetrically inclined to the crack plane allow the formation of macroscopically plane fracture surfaces. The macroscopic appearance of the austenite fracture surfaces depends upon the crystal orientation and the crack growth rate: at low stresses, plane fracture surfaces are developed for most of the orientations tested. A model of crack propagation by alternating shears, in which the shears are accommodated by multiple slip processes at the crack tip is proposed to explain these results. On a étudié la variation des vitesses de propagation des fissures de fatigue en fonction de l'orientation de monocristaux d'acier inoxydable austénitique et ferritique. sous de faibles contraintes sur des échantillons classiques de rupture. Le facteur d'intensité de la contrainte nécessaire pour une vitesse de croissance des fissures de 10−6 mm/cycle peut varier jusqu'à 50% selon l'orientation du cristal. Généralement, les vitesses de croissance des fissures relativement rapides sont associées à des surfaces de rupture macroscopiquement planes, dans le cas des structures c.c. et c.f.c. Les conditions cristallographiques pour la formation de surfaces de rupture macroscopiquement planes, aux faibles niveaux de contrainte, ne correspondent pas toujours aux prévisions du modèle original du glissement alterné. C'est ainsi que dans le cas de l'acier ferritique. seules les orientations pour lesquelles deux directions de glissement 〈111〉 sont á la fois normales au front des fissures et inclinées symétriquement par rapport au plan des fissures donnent lieu à la formation de surfaces de rupture macroscopiquement planes. L'aspect macroscopique des surfaces de rupture dans l'austénite dépend de l'orientation du cristal et de la vitesse de croissance des fissures: aux faibles contraintes, des surfaces de rupture planes se développaient dans la plupart des orientations étudiées. Pour expliquer ces résultats, nous proposons un modèle de propagation des fissures par cisaillements alternés, dans lequel les cisaillements sont accommodés par un mécanisme de glissement multiple à l'extrémité de la fissure. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Ermüdungsrissen in Einkristallen von austenitischen und ferritischem Stahl wurde in Abhängigkeit von der Orientierung an Standardproben bei kleinem Spannungsniveau gemessen. Der für eine Riβgeschwindigkeit von 10−6 mm/Zyklus erforderliche Spannungsintensitätsfaktor kann je nach Kristallorientierung bis zu 50°,, schwanken. Im allgemeinen sind relativ hohe Riβgeschwindigkeiten in der kfz. und in der krz. Struktur mit einer makroskopisch ebenen Bruchfläche verbunden. Die kristallografischen Bedingungen für die Bildung solcher ebener Bruchflächen stimmen nicht immer mit den Voraussagen des ursprünglichen Modells der alternierenden Gleitung überein. Insbesondere ergeben im ferritischen Stahl nur diejenigen Orientierungen makroskopisch ebene Bruchflächen, bei denen zwei 〈111〉-Gleitrichtungen senkrecht zur Riβfront stehen und symmetrisch zur Riβebene geneigt sind. Das makroskopische Bild der Bruchfläche im Austenit hängt ab von Kristallorientierung und Riβgeschwindigkeit: bei kleinen Spannungen bildeten sich ebene Bruchflächen bei fast allen untersuchten Orientierungen. Zur Erklärung dieser Ergebnisse wird ein Modell für die Riβausbreitung durch alternierende Scherungen vorgeschlagen, bei dem die Scherungen durch Vielfachgleitung an der Riβspitze angepaβt werden." @default.
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