Extrusions and intrusions in fatigued metals. Part 2. AFM and EBSD study of the early growth of extrusions and intrusions in 316L steel fatigued at room temperature

0327345 - ÚFM 2010 RIV GB eng J - Journal Article
Man, Jiří - Klapetek, P. - Man, O. - Weidner, A. - Obrtlík, Karel - Polák, Jaroslav
Extrusions and intrusions in fatigued metals. Part 2. AFM and EBSD study of the early growth of extrusions and intrusions in 316L steel fatigued at room temperature.
[Extruze a intruze u únavově zatěžovaných kovů. Část 2. Studium ranného růstu extruzí a intruzí pomocí technik AFM a EBSD v oceli 316L únavově zatěžované za pokojové teploty.]
Philosophical Magazine. Roč. 89, č. 16 (2009), s. 1337-1372. ISSN 1478-6435. E-ISSN 1478-6443
R&D Projects: GA ČR GA106/06/1096; GA ČR GA101/07/1500; GA AV ČR 1QS200410502
Institutional research plan: CEZ:AV0Z20410507
Keywords : 316L steel * fatigue * AFM
Subject RIV: JL - Materials Fatigue, Friction Mechanics
Impact factor: 1.273, year: 2009

Early stages of surface relief evolution of persistent slip markings (PSMs), formed in areas where persistent slip bands (PSBs) intersect the free surface, in polycrystalline 316L stainless steel cycled with constant plastic strain amplitude were studied using atomic force microscopy (AFM) and electron backscattering diffraction (EBSD). Focused ion beam (FIB) technique was employed to obtain additional, more detailed information on the shape of PSMs. To reveal true qualitative and quantitative information on the simultaneous growth of intrusions and extrusions within individual PSMs, identical areas both on the specimen surface and on its inverse copy obtained via plastic replica were studied using AFM. Experimental data on the morphology and growth of extrusions and intrusions are discussed in relation to the theoretical models and computer simulations of surface relief evolution leading to fatigue crack initiation.

Ranná stádia vývoje povrchového reliéfu perzistentních skluzových stop (PSS), tvořících se v místech, kde perzistentní skluzové pásy (PSP) protínají volný povrch vzorku, byly u austenitické nerezavějící oceli 316L cyklicky deformované s konstantní amplitudou plastické deformace studovány pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM) a techniky založené na difrakci zpětně odražených elektronů (EBSD). K získání dodatečných podrobnějších informací o tvaru PSS byla využita technika fokusovaného iontového svazku (FIB). Pro zjištění skutečných kvalitativních a kvantitativních údajů o simultánním růstu intruzí a extruzí byly pomocí AFM souběžně studovány identické plochy jak na povrchu vzorku, tak na jeho inverzní kopii pořízené prostřednictvím plastických replik. Zjištěné experimentální údaje týkající se morfologie PSS a růstu extruzí a intruzí jsou diskutovány a porovnány teoretickými modely a počítačovými simulacemi vývoje povrchového reliéfu vedoucímu k iniciaci únavových trhlin.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0174181