| Keng JiangComputational Characterization of Fatigue in WC-Co Hardmetals | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISBN: | 978-3-8440-9388-9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Series: | Werkstoffanwendungen im Maschinenbau Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. Christoph Broeckmann Aachen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 27 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | WC-Co hardmetals; Fatigue; Finite element analysis; Statistics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Type of publication: | Thesis | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Language: | English | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pages: | 148 pages | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Figures: | 80 figures | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Weight: | 203 g | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Format: | 21 x 14,8 cm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Binding: | Paperback | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Price: | 55,80 € / 69,80 SFr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Published: | February 2024 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Buy: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Download: | Available PDF-Files for this title: You need the Adobe Reader, to open the files. Here you get help and information, for the download. These files are not printable.
User settings for registered users You can change your address here or download your paid documents again.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Recommendation: | You want to recommend this title? | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Review copy: | Here you can order a review copy. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Link: | You want to link this page? Click here. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Export citations: |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Abstract: | WC-Co hardmetals are composite materials comprising tungsten carbide (WC) as hard phases and cobalt (Co) as metallic binders. Generally, hardmetal components are subjected to cyclic loading, and fatigue performance is a critical requirement. Thus far, a sophisticated numerical methodology for investigating the microstructure-sensitive fatigue strength of hardmetals with computer-aided technologies has not been formulated. Therefore, a numerical approach for modeling the role of microstructure in influencing the fatigue resistance of hardmetals is required.
In this thesis, a computational framework for assessing the fatigue of hardmetals by modeling the damage evolution and cracking in the microstructure is presented. The different material models applied in each phase model the brittle transgranular fracture in WC grains and the progressive crack growth in the binder phase. Missing material parameters are supplemented by additional experiments. The material models are implemented into finite element codes, and all numerical calculations are performed in Abaqus/Standard. The need to interpret simulation results on a statistical basis is addressed, rendering a demand for effectively creating numerous models. A set of user programs is developed for this purpose. Subsequently, the concept of fatigue indicator is introduced as a potential improvement for fast assessment. The workflow is applied to numerous realistic and synthetic microstructures. The influence of micro- and mesoscopic characteristics on the fatigue properties of hardmetals is investigated. The simulation results and experimental observations are consistent, demonstrating the reliability of the proposed computational methodology. |