Rev. Phys. Appl. (Paris) 25, 1095-1105 (1990)
DOI: 10.1051/rphysap:0199000250110109500

Origine microstructurale de l'amorçage des fissures intergranulaires dans les alliages Al-Li 8090

C. Verdu et R. Fougères

GEMPPM, UA CNRS n° 341, INSA Lyon, 69621 Villeurbanne Cedex, France

Abstract
This study is concerned with crack origin of 8090 Al-Li alloys tensile tested. Particular attention has been given on grain boundary crack or delamination. It has been shown that the origin of the fracture is due to a strong slip localisation on a one single slip system and to the appearance of a sinuous and coarse slip probably resulting from incompatible strains between adjacent grains, whatever the ageing conditions. Also, it has been shown that the intergranular precipitation increases the risk of intergranular cracks. But the slip localisation seems to be responsible for the delamination initiation. In the case of underaged condition a quantitative analysis from a model of dislocations piled up against grain boundary has been developed. This approach agrees with experimental results.

Résumé
L'objectif de ce travail était de comprendre et de modéliser l'amorçage des fissures dans les alliages Al-Li 8090 sollicités en traction monotone. Une attention particulière a été portée sur les fissures intergranulaires - ou de délaminage -. Nous avons montré que la forte localisation de la déformation sur un seul système de glissement, ainsi que l'apparition d'un glissement « sinueux » et intense résultant probablement des incompatibilités de déformation de grain à grain, sont à l'origine de l'amorçage des fissures, et cela quelles que soient les conditions de revenu. Nous avons montré aussi que la précipitation intergranulaire augmente le risque de délaminage. Mais l'interaction glissement-joints de grains semble tout de même être responsable de l'amorçage intergranulaire. Enfin, nous avons développé pour les états sous revenus une analyse quantitative basée sur un modèle d'empilements de dislocations contre les joints de grains qui est en accord avec les résultats expérimentaux.

PACS
8140N - Fatigue, embrittlement, and fracture.
6220M - Fatigue, brittleness, fracture, and cracks.
6170N - Grain and twin boundaries.
6170J - Etch pits, decoration, transmission electron microscopy and other direct observations of dislocations.

Key words
aluminium alloys -- brittle fracture -- cracks -- dislocation pile ups -- grain boundaries -- lithium alloys -- precipitation -- microstructure -- dislocation pile up -- tensile testing -- 8090 -- grain boundary crack -- fracture -- slip -- ageing -- intergranular precipitation -- intergranular cracks -- delamination -- Al Li alloys