Adiabatic Shear Fracture of Titanium Alloy Subjected to High Strain Rate and high Temperature Loadings

Abstract
The aims of this study are to realize under which conditions adiabatic shearing occurs, and to better understand the formation and variations of the adiabatic shear band of Ti-6A1-4V alloy subjected to high strain rate and high temperature conditions with microstructural observation. The cylindrical specimens are first deformed at strain rate ranging from 5 x 10² to 3 x 10³ s^-1 under initial deformation temperature of 700°C, 900°C and 1100°C, respectively, by means of compressive split-Hopkinson bars, then, the fracture phenomenon and morphology of the adiabatic shear bands are examined and analyzed with the optical microscopy and scanning electron microscopy. The results of these experiments and how adiabatic shearing behaviour correlates with the effect of strain rate and temperature are discussed.

Résumé
Cette étude a pour objectif d'une part de déterminer les conditions pour lesquelles les bandes de cisaillement adiabatiques se produisent dans l'alliage de titane et d'autre part de mieux comprendre, grâce aux observations microscopiques, le mode de formation et la variation des bandes de cisaillement adiabatique lorsque cet alliage est soumis aux grandes vitesses de déformation et aux températures élevées. Les échantillons ont été déformés dans une gamme de vitesses de déformation allant de 5 x 10² à 3 x 10³ s^-1 et aux températures de 700°C, 900°C et 1100°C à l'aide d'un dispositif de barres d'Hopkinson. Le phénomène de rupture et la forme des bandes de cisaillement adiabatique ont été examinés et analysés en microscopie optique et électronique en balayage. On discute les résultats de ces essais et la corrélation des effets de la vitesse de déformation et de la température sur le comprotement de cisaillement adiabatique.