Effect of temperature on the high strain-rate fracture characteristics of ductile metals

Résumé
Un chauffage par induction a été employé pour éléver rapidement la température d'une éprouvette en acier et d'une éprouvette en fer pur, avant de les tester aux vitesses de déformation > 10³s^-1. Les résultats montrent en général que la ductibilité diminue pour des températures au-delà des limites testées (20 - 400 °C). Basé sur des informations expérimentales et sur les résultats de simulations numérique de l'essai, un modèle empirique a été derivé pour du fer pur et donne la tension de fracture en fonction des contraintes et de la température. Récemment, la technique de chauffage par induction a été étendue aux matériaux non-ferreux. Des tests à fortes tensions sur du cuivre à 99,99% pur n'ont pas révélé les effets de la température sur la ductibilité des matériaux au-dessus des températures employées (20 - 300 °C).

Abstract
Induction heating has been employed to rapidly raise the temperature of ferrous specimens prior to testing at strain-rates > 10³s^-1. The results show a general tendency for the ductility of a specially-processed pure iron to decrease with temperature over the range tested (20-400 C). Based on the experimental data and the results of numerical simulations of the experiment, an empirical fracture model has been derived for the iron which gives fracture strain as a function of state-of-stress and temperature. Recently, the induction heating technique has been extended to non-ferrous materials. High strain-rate tests on 99.9% pure copper revealed no significant effect of temperature on ductility over the range of start temperatures employed (20-300 C).