On the exceptional damage-tolerance of gradient metallic materials

材料科学 复合材料 微观结构 韧性 断裂韧性 粒度 断裂力学 金属 纳米尺度 冶金 纳米技术
作者
Ruge Cao,Qin Yu,Jie Pan,Yan Lin,A. Sweet,Yi Li,Robert O. Ritchie
出处
期刊:Materials Today [Elsevier]
卷期号:32: 94-107 被引量:80
标识
DOI:10.1016/j.mattod.2019.09.023
摘要

An experimental study is described on the fracture toughness and micro-mechanisms associated with the initiation and propagation of cracks in metallic nickel containing marked gradients in grain size, ranging from ∼30 nm to ∼4 μm. Specifically, cracks are grown in a gradient structured (GS) nickel with grain-size gradient ranging from the coarse macro-scale to nano-scale (CG → NG) and vice versa (NG → CG), with the measured crack-resistance R-curves compared to the corresponding behavior in uniform nano-grained (NG) and coarse-grained (CG) materials. It is found that the gradient structures display a much-improved combination of high strength and toughness compared to uniform grain-sized materials. However, based on J-integral measurements in the gradient materials, the crack-initiation toughness is far higher for cracks grown in the direction of the coarse-to-nano grained gradient than vice versa, a result which we ascribe primarily to excessive crack-tip blunting in the coarse-grained microstructure. Both gradient structures, however, display marked rising R-curve behavior with exceptional crack-growth toughnesses exceeding 200 MPa.m½.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
小小鱼完成签到 ,获得积分10
1秒前
lvbowen完成签到,获得积分10
1秒前
皮皮灰熊发布了新的文献求助10
2秒前
枫叶完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
丘比特应助白辉采纳,获得10
4秒前
脑洞疼应助愤怒的小鸽子采纳,获得10
5秒前
harden9159完成签到,获得积分10
5秒前
xianbei完成签到,获得积分10
5秒前
领导范儿应助唯伊采纳,获得10
6秒前
深情安青应助开朗的亦竹采纳,获得10
8秒前
zzxpp完成签到 ,获得积分10
8秒前
123a应助憨憨采纳,获得10
8秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Provence应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
寻道图强应助科研通管家采纳,获得30
8秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
ccm应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
科研通AI6应助雪雪啊采纳,获得10
9秒前
怡然的怜烟应助雪雪啊采纳,获得30
9秒前
科研通AI6应助雪雪啊采纳,获得30
9秒前
哈哈哈哈发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
Hello应助喵喵采纳,获得10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
按地区划分的1,091个公共养老金档案列表 801
Work, Vacation and Well-being 500
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Synthesis and properties of compounds of the type A (III) B2 (VI) X4 (VI), A (III) B4 (V) X7 (VI), and A3 (III) B4 (V) X9 (VI) 500
Rural Geographies People, Place and the Countryside 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5411519
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4529087
关于积分的说明 14117607
捐赠科研通 4443688
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2438365
邀请新用户注册赠送积分活动 1430538
关于科研通互助平台的介绍 1408214