Four-dimensional observation of ductile fracture in sintered iron using synchrotron X-ray laminography
Four-dimensional observation of ductile fracture in sintered iron using synchrotron X-ray laminography
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使用同步加速器X射线断层扫描对烧结铁的韧性断裂进行四维观察
DOI：
10.1080/00325899.2019.1585032
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
M. Uesugi & K. Ashizuka
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Y. Ozaki;Y. Mugita;M. Aramaki;O. Furukimi;S. Oue;F. Jiang;T. Tsuji;A. Takeuchi;M. Uesugi & K. Ashizuka
利用同步辐射X射线断层摄影技术研究了拉伸试验过程中烧结铁中微孔三维形貌随时间的演化。3D快照显示，网状开孔沿拉伸方向生长超过20 µm沿着，导致试样内部颈缩。 随后，这些孔隙通过与周围预先存在的微孔或在断裂之前立即与二次产生的空隙聚结而引发垂直于拉伸方向的裂纹。对这些微孔重心位置的拓扑分析表明，它们在半径为1.20 μm的区域内形成了二维网络。 这些观察结果强烈表明，微孔聚结可以发生在靠近扩大的开放孔或封闭孔之间的应变积累形成的剪切平面上，并在裂纹萌生中起重要作用。
Synchrotron X-ray laminography was used to examine the time-dependent evolution of the three-dimensional (3D) morphology of micropores in sintered iron during the tensile test. 3D snapshots showed that the networked open pores grow wider than 20 µm along the tensile direction, resulting in the internal necking of the specimen. Subsequently, these pores initiated the cracks perpendicular to the tensile direction by coalescing with the surrounding pre-existing microvoids or with the secondary-generated voids immediately before fracture. Topological analysis of the barycentric positions of these microvoids showed that they form the two-dimensional networks within the ∼20 µm of radius area. These observations strongly indicate that the microvoid coalescence could occur on shear planes formed close to the enlarged open pores or between closed pores by strain accumulation and play an important role in the crack initiation.
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