Dynamic fracture behavior of a MAX phase Ti3SiC2

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作者
Logan Shannahan,Michel W. Barsoum,Leslie Lamberson
出处
期刊:Engineering Fracture Mechanics [Elsevier BV]
卷期号:169: 54-66 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.engfracmech.2016.11.006
摘要

Due to their layered structure, MAX phase ternary carbides and nitrides exhibit unique mechanical properties between their metal and ceramic constituent materials. Pre-cracked coupons of MAX phase Ti3SiC2 were impacted at 4 m/s, and high-speed imaging, combined with digital image correlation (DIC), captured full-field displacement data during loading and subsequent fracture. An over-deterministic least squares analysis was used to extract dynamic anisotropic mixed-mode stress intensity factors (SIFs). Critical Mode I (opening) SIFs at initiation are comparable to quasi-static fracture values in the literature averaging 6.9 MPa m1/2, but SIFs increase 20% during propagation, with increased crack tip sliding behavior influenced by inherent mesoscale toughening mechanisms.

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