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Effect of Layers Position on Fracture Toughness of Functionally Graded Steels in crack Divider Configuration

Journal of Materials Science & Technology 2011年第5期27卷 443-452页

作者： Ali Nazari Jamshid Aghazadeh Mohandesi Shadi Riahi Department of Technical and Engineering Sciences Islamic Azad University Department of Mining and Metallurgical Engineering Amirkabir University of Technology

In the present study, fracture toughness of functionally graded steels in crack divider configuration has been modeled. By utilizing plain carbon and austenitic stainless steels slices with various thicknesses and arrangements as electroslag remelting electrodes, functionally graded steels were produced. The fracture toughness of the functionally graded steels in crack divider configuration has been found to depend on the composites＇ type together with the volume fraction and the position of the containing phases. According to the area under stress-strain curve of each layer in the functionally graded steels, a mathematical model has been presented for predicting fracture toughness of composites by using the rule of mixtures. The fracture toughness of each layer has been modified according to the position of that layer where for the edge layers, net plane stress condition was supposed and for the central layers, net plane strain condition was presumed. There is a good agreement between experimental results and those acquired from the analytical model.

关键词： Fracture toughness Modeling Functionally graded steel crack dividerconfiguration Position of the containing phases

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