J 2025

Investigation of the failure mechanisms of Zr alloy with Cr2AlC coatings using in-situ bending tests: Experiments and simulations

PAN, Boyu; Fuhui SHEN; Matej FEKETE; Devi Janani RAMESH; Jochen SCHNEIDER et. al.

Základní údaje

Originální název

Investigation of the failure mechanisms of Zr alloy with Cr2AlC coatings using in-situ bending tests: Experiments and simulations

Autoři

PAN, Boyu; Fuhui SHEN (garant); Matej FEKETE (703 Slovensko, domácí); Devi Janani RAMESH; Jochen SCHNEIDER a Sebastian MÜNSTERMANN

Vydání

Engineering Failure Analysis, Elsevier Ltd. 2025, 1350-6307

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10305 Fluids and plasma physics

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 4.400 v roce 2023

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

001341867400001

EID Scopus

2-s2.0-85206804740

Klíčová slova anglicky

Failure mechanism; Zirconium; MAX phase; Finite element; Failure criterion

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 9. 7. 2025 13:27, Mgr. Marie Novosadová Šípková, DiS.

Anotace

V originále

The failure mechanisms of Cr2AlC-coated zirconium samples under different mechanical loading conditions have been investigated by combining in-situ bending tests and finite element simulations. The results of interrupted in-situ bending tests reveal that new critical cracks are mainly initiated in the Cr2AlC coating layer, followed by subsequent propagation into the Zr substrate with increasing plastic deformation. The formation of new critical cracks in Cr2AlC material is described using the maximum principal stress criterion. A stress state-dependent damage mechanics model combined with an advanced plasticity model is used to capture the ductile fracture behavior of the Zr substrate. Finite element simulations have been performed to identify the failure properties of coating and substrate materials, leading to the accurate reproduction of experimental fracture behavior.

Návaznosti

90239, velká výzkumná infrastruktura
Název: CEPLANT II