Fracture behaviour of steel 20 MnMoNi 5 5 under stress wave loading

Résumé
Le comportement d'initiation de la rupture de l'acier à petits grains 20 MnMoNi 5 5 sous charge par ondes de contrainte fut analysé au moyen de barres de Hopkinson dans la gamme de températures de 50 à 20 °C. Si les températures sont inférieures à 20 °C la rupture est provoquée par clivage ; K_Id descend et tombe jusqu'à la ténacité à rupture. Par contre, sous température ambiante une croissance stable de la fissure apparaît avec un J_i proche de la valeur d'initiation statique de l'intégrale de J. L'analyse de la configuration des pointes de fissure permet de fair reconnaître qu'une croissance stable de fissure est conditionnée par les processus aléatoires suivants déclenchés simultanément : génération de microfissures locales empêchées de se propager ; neutralisation de ces pointes de fissures isolées et déformation des liaisons de matériaux le long du front des pointes de fissure.

Abstract
Crack initiation in fine grained 20 MnMoNi 5 5 steel has been investigated under stress wave loading conditions in the temperature range from -50°C to 20 °C by a loading setup similar the "Split Hopkinson Pressure Bar" technique. For temperatures up to 20 °C, fracture occurs by cleavage and K_Id approaches and falls below the reference fracture toughness, while at room temperature stable crack growth occurs with a J_i close to the static initiation value of the J-integral. The analysis of the crack tip configuration suggests that stable crack growth is the result of the following simultaneously induced stochastical processes : generation of constrained local microcracks, blunting of the individual crack tips and the deformation of material bridges at different regions along the crack tip front.