Relation between crack growth behaviour and crack front morphology under hold-time conditions in DA Inconel 718
Relation entre comportement en fissuration en morphologie du front de fissure en conditions de fatigue-fluage dans l'Inconel 718 DA
Résumé
The crack growth behaviour of Direct Aged Inconel 718 was studied at 550 °C. Experiments were carried out under pure fatigue cycles, hold-time cycles of different durations and a mix of both. Hold-time cycles were systematically associated with complex crack front morphologies. A new numerical approach was developed to assess the effect of crack front morphology on the direct current potential drop technique, mechanical fields at the crack tip and ultimately, measured crack growth rates. Using this approach, a clear relation was established between crack front morphology and its evolution, and the crack growth behaviour under hold-time conditions. Complex crack front morphologies are demonstrated to be responsible for increased crack growth rates. From this, a crack growth mechanism under hold-time conditions is proposed. Finally, the numerical framework here presented is to be considered as a new, easily reproducible, way to properly analyse experimental data when dealing with complex loading cycles and complex crack front morphologies.
Le comportement en fissuration de l'Inconel 718 Da a été étudié à 550°C et 650°C. Des essais ont été menés sous chargement de fatigue, sous chargement de fatigue-fluage et un mélange de ces deux conditions. Les conditions de fatigue-fluage conduisent systématiquement à des morphologies complexes des fronts de fissure. Une approche numérique a été développée afin d'étudier l'effet de la morphologie du front de fissure sur les champs mécaniques en pointe de fissure, la méthode du suivi de potentiel et les vitesses de propagation ainsi mesurées. Il est mis en avant un lien clair entre la morphologie du front de fissure ainsi que son évolution et le comportement en fissuration sous conditions de fatigue-fluage. Les fronts de fissure complexes sont donc démontrés être responsables d'une augmentation des vitesses de propagation. Des résultats expérimentaux et de leur analyse par la méthode numérique, un mécanisme de propagation de fissure en conditions de fatigue-fluage est proposé. Enfin, l'approche présentée, aisément reproductible, est à considérer comme une nouvelle pratique permettant une analyse fine des données expérimentales lorsque des fronts de fissure complexes sont observés.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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