SỰ PHỤ THUỘC CỦA HƯỚNG TINH THỂ ĐỐI VỚI SỰ PHÁT TRIỂN VẾT NỨT VÀ BIẾN DẠNG TẠI ĐẦU VẾT NỨT TRONG CÁC TẤM MỎNG ĐƠN TINH THỂ IRON–3 WT.% SI

Tóm tắt

Hành vi phát triển vết nứt của tấm mỏng đơn tinh thể sắt – 3% khối lượng silic đã được nghiên cứu đối với hai định hướng vết nứt khác nhau, cụ thể là (101)[010] và (010)[101]. Kết quả cho thấy sự phát triển vết nứt dẻo xảy ra ở cả hai định hướng vết nứt trong điều kiện thí nghiệm hiện tại. Tuy nhiên, sự khác biệt rõ rệt về hành vi biến dạng tại đầu vết nứt đã được quan sát giữa hai định hướng này. Định hướng vết nứt (101)[010] thể hiện góc mở đầu vết nứt (CTOA) lớn hơn đáng kể so với định hướng (010)[101]. Hoạt động trượt (slip) diễn ra mạnh mẽ trong cả hai trường hợp, trong khi sự tập trung trượt nghiêm trọng hơn và hiện tượng tù hóa đầu vết nứt rõ rệt hơn được ghi nhận đối với định hướng (101)[010]. Những kết quả này cho thấy hành vi trượt trong vùng lân cận đầu vết nứt đóng vai trò chi phối đối với sự phụ thuộc của quá trình phát triển vết nứt theo định hướng tinh thể trong đơn tinh thể Fe–3 wt.% Si.

Title

CRYSTAL ORIENTATION DEPENDENCE OF CRACK GROWTH AND CRACK-TIP DEFORMATION IN IRON–3 WT.% SI SINGLE-CRYSTAL THIN PLATES

Abstract

The crack growth behaviour of an iron–3 wt.% silicon single-crystal thin plate was investigated for two different crack orientations, namely (101)[010] and (010)[101]. The results show that ductile crack growth occurs in both crack orientations under the present testing conditions. However, a pronounced difference in crack-tip deformation behaviour was observed between the two orientations. The crack orientation (101)[010] exhibits a significantly larger crack-tip opening angle (CTOA) than the (010)[101] orientation. Extensive slip activity was observed in both cases, while more severe slip localisation and pronounced crack-tip blunting were identified for the (101) [010] orientation. These findings indicate that the slip behaviour in the vicinity of the crack tip plays a dominant role in governing the orientation-dependent crack growth behaviour of Fe–3 wt.% Si single crystals.