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Asymmetric tip morphology of creep microcracks growing along bimaterial interfaces

Authors
Journal
Acta Metallurgica et Materialia
0956-7151
Publisher
Elsevier
Publication Date
Volume
40
Issue
10
Identifiers
DOI: 10.1016/0956-7151(92)90338-f

Abstract

Résumé On décrit la morphologie asymétrique de l'extrémité d'une microfissure de fluage se propageant le long d'une interface entre deux matériaux, dans le cas où l'on suppose que les formes observées au voisinage de l'extrémité de la fissure se développent à partir d'un mécanisme de croissance des fissures contrôlé par la diffusion superficielle et que l'on est en régime stationnaire. D'après Chuang et Rice, une seule courbe réduite peut encore décrite convenablement les formes observées en tête de fissure avec une précision d'environ 6%, mais quatre cas particuliers de morphologies sont à distinguer suivant les rapports des valeurs—en surface et à l'interface—de l'énergie libre et de la diffusivité des phases en contact. Pour des rapports donnés des deux diffusivités superficielles, on construit des cartes de morphologies dans l'espace des énergies superficielles spécifiques où sont précisés les domaines associés à chaque cas individuel. On répertorie et on discute les cas prédits sur un ensemble de systèmes biphasés. On présente en exemple des clichés MET de l'extrémité de fissures de fluage dans l'alumine et le nitrure de silicium. L'information fournie dans ces cartes est essentielle pour analyser à la fois la diffusion et la déformation élastique à une interface de composite, ce qui peut finalement conduire à des prévisions sur la vitesse de décohésion entre la phase renfort et la phase matrice, en fonction de la contrainte appliquée, de la température et d'autres constantes caractéristiques des matériaux.

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