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- W2076092788 abstract "The near-threshold fatigue crack growth rate (FCGR) behavior of Inconel 706 was investigated at ambient (297K) and liquid helium (4.2 K) temperatures, respectively. Specimen orientation did not affect the FCGR properties of Inconel 706. At 297 K, a significant influence of R-ratio on the rates of crack propagation was observed while at 4.2 K, the R -ratio effect was minimal. The extent of oxide-induced crack closure was shown to be insignificant in influencing near-threshold crack growth kinetics of Inconel 706 at both temperatures of 297 and 4.2 K. Roughness-induced crack closure was believed to be the dominant mechanism responsible for the influence of R -ratio on the FCGR properties of Inconel 706; this was proved quantitatively by direct crack closure measurements conducted at 297 and 4.2 K. A greater degree of roughness-induced crack closure was observed at 297 K than at 4.2 K; this correlated with the more pronounced R-ratio effect at 297 K. Decreasing the temperature from 297 to 4.2 K decreased the growth rates of fatigue cracks in Inconel 706. The effect of temperature on crack propagation behavior increased with increasing R-ratio. Crack closure could not rationalize this temperature effect. Moreover, the increase in material strength or Young's modulus on cooling from 297 to 4.2 K could not totally account for the influence of temperature on the near-threshold FCGR properties. Dislocation dynamics appears to offer a qualitative explanation for this temperature effect. Nous avons étudié, à la température ambiante (297 K) et à celle de l'hélium liquide (4,2 K), la vitesse de croissance des fissures de fatigue près du seuil (VCFF) dans l'Inconel 706. L'orientation des échantillons n'a pas d'effet sur la VCFF de l'Inconel 706. A 297 K, le rapport R a une influence importante sur les vitesses de propagation des fissures, alors qu'à 4,2 K son effet est minimal. Nous montrons que la fermeture des fissures due à l'oxyde n'a guère d'influence sur la cinétique de croissance des fissures près du seuil dans l'Inconel 706, que ce soit à 297 K ou à 4,2 K. Nous pensons que la fermeture des fissures induite par la rugosité est le mécanisme dominant, responsable de l'influence du rapport R sur les propriétés de la VCFF de l'Inconel 706; nous l'avons démontré quantitativement par des mesures directes de fermeture des fissures, réalisées à 297 K et à 4,2 K. Le phénomène de fermeture des fissures induite par la rugosité est plus marqué à 297 K qu'à 4,2 K, ce qui est en accord avec l'effet du rapport R qui est plus prononcé à 297 K. Lorsque la température décroît de 297 K à 4,2 K, la vitesse de croissance des fissures de rupture dans l'Inconel 706 décroît. L'effet de la température sur la propagation des fissures augmente lorsque le rapport R augmente. La fermeture des fissures ne semblerait pas pouvoir rationaliser cet effet de la température. Cependant, l'accroissement de la résistance mécanique ou du module d'Young du matériau lorsqu'on le refroidit de 297 K à 4,2 K n'expliquerait pas non plus entièrement l'effet de la température sur les propriétés de la VCFF près du seuil. La dynamique des dislocations semble fournir une explication qualitative de cet effet de la température. Die Wachstumsrate von Ermüdungsrissen in der Nähe des Bruches wurde an Inconel 706 bei 297 und 4,2 K untersucht. Die Orientierung der Probe beeinfluβte das beobachtete Verhalten nicht. Bei 297 K wurde ein deutlicher Einfluβ des R-Verhältnisses auf die Ausbreitungsrate des Risses beobachtet, dieser Einfluβ war minimal bei 4,2 K. Die Oxid-induzierte Riβschlieβung beeinfluβte die Kinetik dieser Riβausbreitung bei beiden Versuchstemperaturen nur unbedeutend. Die durch die Rauhigkeit induzierte Riβschlieβung wird als der bedeutende Mechanismus angesehen, durch den das R-Verhältnis das Verhalten der Riβausbreitung bestimmt. Dieser Befund wurde mit direkten Messungen der Riβschlieβung bei 297 und 4,2 K quantitativ nachgewiesen. Der Beitrag der Rauhigkeits-induzierten Riβschlieβung war bei 297 K gröβer als bei 4,2 K; entsprechend war der Einfluβ des R-Verhältnisses bei 297 K auch gröβer. Mit absinkender Temperatur sanken zwischen 297 K und 4,2 K auch die Wachstumsraten der Ermüdungsrisse. Der Einfluβ der Temperatur auf das Ausbreitungsverhalten der Risse nahm mit ansteigendem R-Verhältnis zu. Dieser Temperatureffekt konnte mit der Riβschlieβung nicht erklärt werden. Auβerdem konnte der mit sinkender Temperatur ansteigende Elastizitätsmodul den Einfluβ der Temperatur nicht vollständig erklären. Es scheint, als ob die Versetzungsdynamik eine qualitative Erklärung für diesen Temperatureinfluβ liefert." @default.
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