Detection of small internal fatigue cracks in Ti‐6Al‐4V via synchrotron radiation nanocomputed tomography
Detection of small internal fatigue cracks in Ti‐6Al‐4V via synchrotron radiation nanocomputed tomography
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通过同步辐射纳米计算机断层扫描检测 Ti-6Al-4V 中的细小内部疲劳裂纹
DOI：
10.1111/ffe.13765
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发表时间：
2022
影响因子：
3.7
通讯作者：
Uesugi Kentaro
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xue Gaoge;Tomoda Yuta;Nakamura Takashi;Fujimura Nao;Takahashi Kosuke;Yoshinaka Fumiyoshi;Takeuchi Akihisa;Uesugi Masayuki;Uesugi Kentaro
使用两种类型的同步辐射计算机断层扫描（SR-CT）——投影 CT（微型 CT）和相衬成像 CT（纳米 CT）——观察（α + β）Ti-6Al-4V 合金的内部疲劳裂纹。微型 CT 以约 1 μm 的空间分辨率检测到样品中的裂纹，而纳米 CT 以约 200 nm 的空间分辨率提供放大图像。裂纹萌生部位明确为表面裂纹和内部裂纹的α相；然而，他们的开放行为有所不同。在表面裂纹中观察到尖锐的裂纹尖端，裂纹尖端张开位移（CTOD）随着施加载荷的增加而增加。相比之下，内部裂纹观察到钝化裂纹尖端，类似于真空中的裂纹，并且无论施加的载荷如何，其 CTOD 几乎保持恒定。这些现象可能解释了表面和内部裂纹的不同行为，特别是内部裂纹的增长速度较慢，这导致在极高循环疲劳状态下具有更长的疲劳寿命。
Two types of synchrotron radiation computed tomography (SR‐CT)—projection CT (micro‐CT) and phase‐contrast imaging CT (nano‐CT)—were used to observe internal fatigue cracks in (α + β) Ti‐6Al‐4V alloy. Micro‐CT detected cracks in the specimen at ~1 μm spatial resolution, and the nano‐CT provided magnified images at ~200 nm spatial resolution. The crack initiation sites were clarified as the α‐phase for both the surface and internal cracks; however, their opening behaviors differed. A sharp crack tip was observed in the surface crack, and the crack tip opening displacement (CTOD) increased with an increase in the applied load. By contrast, a blunted crack tip, similar to that of a crack in a vacuum, was observed for the internal crack, and its CTOD remained almost constant regardless of the applied load. These phenomena are likely to explain the different behaviors of surface and internal cracks, particularly the slower growth rate of internal cracks, which leads to a longer fatigue life in the very high cycle fatigue regime.
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通过同步辐射显微计算机断层扫描观察 Ti-6Al-4V 中细小内部疲劳裂纹的萌生和扩展行为
DOI：
--
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
作者：
Sato;K.;J. Inoue;and A. Yamazaki;Takashi Nakamura
通讯作者：
Takashi Nakamura
DOI：
10.1007/s11661-007-9214-6
发表时间：
2007-07
期刊：
Metallurgical and Materials Transactions A
影响因子：
--
作者：
H. Zhang;H. Toda;H. Hara;M. Kobayashi;Toshiro Kobayashi;D. Sugiyama;N. Kuroda;Kentaro Uesugi
通讯作者：
H. Zhang;H. Toda;H. Hara;M. Kobayashi;Toshiro Kobayashi;D. Sugiyama;N. Kuroda;Kentaro Uesugi
影响因子：
6
作者：
Fumiyoshi Yoshinaka;G. Xue;N. Fujimura;Takashi Nakamura
通讯作者：
Fumiyoshi Yoshinaka;G. Xue;N. Fujimura;Takashi Nakamura
影响因子：
9.4
作者：
Birosca, S.;Buffiere, J. Y.;Preuss, M.
通讯作者：
Preuss, M.
气体环境和疲劳频率对某些铝合金疲劳裂纹扩展的影响
DOI：
10.1007/bf00190956
发表时间：
1969
期刊：
International Journal of Fracture Mechanics
影响因子：
--
作者：
F. Bradshaw;C. Wheeler
通讯作者：
C. Wheeler