Role of crack closure and crack bridging on fatigue and fracture of titanium alloys

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In diesem Vorhaben soll Rissschließung und Rissüberbrückung durch ungebrochene Ligamente im Risspfad hinter der Rissspitze von monoton und zyklisch belasteten Rissen am Beispiel von konventionellen und fortschrittlichen Titanlegierungen (Ti-6A1-4V und Ti-6246, resp.) nachgewiesen werden; mit dem Ziel, separat die Beiträge der Rissschließung und Rissüberbrückung zum Rissausbreitungswiderstand, sowie den für technische Anwendungen entscheidenden Rissgrößeneffekt auf das Rissausbreitungsverhalten unter monotoner und zyklischer Belastung zu untersuchen. Rissschließung verringert die nominell an der Rissspitze wirkende zyklische Spannungsintensität (deltaK). Dagegen ist wenig zu den Mechanismen der Überbrückung hinter der Rissspitze veröffentlicht, die effektiv die maximale Spannungsintensität (Kmax) an der Rissspitze vermindert. Rissschließung und Rissüberbrückung sollen mittels Oxidation der Bruchflächen von Anrissen in Verbindung mit der Compliance-Methode und der licht- sowie rasterelektronenmikroskopischen Bruchflächenanalyse untersucht werden. Nichtoxidierte Bruchflächenbereiche entsprechen den Bereichen in denen Rissschließung und Rissüberbrückung auftraten. Die Separation von Rissschließung und Rissüberbrückung erfolgt durch Oxidation bei gewählter Rissöffnung oberhalb des Bruchflächenkontaktpunktes.