The fracture and fatigue behavior of aluminum alloy 7075-T6 and structural steel SB41 are treated in this study. Extensive experimental works are performed to determine the fracture toughness $K_c$ and the relationship between crack growth rate and stress intensity factor range. Among others the effect of thickness variation on these properties is examined in detail.
Although the billet of aluminum alloy 7075-T6 was hot extruded, its mechanical properties showed significant direction ality. Particularly the resistance to crack propagation along the direction of extrusion is found to be lowest. The structural steel SB41 also showed directionality. But its magnitude is not significant.
The indirect measuring technique for crack length(COD calibration) proposed by other investigators is examined and compared with direct measurement. It is concluded that the accuracy of COD calibration method is acceptable.
It is also found that the aluminum 7075-T6 used in this study has lower fracture toughness and lower resistance to fatigue crack growth than the same grade material reported in literature. The use of properties obtained in this study is demonstrated by predicting the fatigue lives of notched beam under bending and notched round bar under tension in terms of initial crack aise.
알미늄 7075-T6 와 구조용 강판 SB41 의 파괴인성과 피로균열성장 거동을 실험을 통해 구해 보았다. 알미늄 7075-T6 는 여러가지 방향에 대해서 파괴 실험한 결과 압출방향의 균열전파저항이 가장 작음을 알았고, 이 방향 ( T-L ) 에 대해서 여러가지 두께의 시편으로 파괴시험과 피로시험을 하였다. 피로균열성장에 있어서는 두께가 클수록 균열성장상수 C는 증가하고 지수n는 감소하는 경향을 보였다. 그리고 파괴인성은 두께가 클수록 감소하는 경향을 보였다.
구조강 SB41에서도 두가지 방향에 대해 파괴시험을 하고, 균열전파저항이 적은 T - L 방향으로 피로시험을 했다. 알미늄 7075-T6와 비교할 때 항복강도는 낮으나 파괴인성 및 피로균열 성장저항은 컸다.
규열길이의 측정방법을 개선하기 위하여 Sullivan 의 균열길이-COD Calibration 방법을 이용하여 현미경 측정결과와 비교하였으며, 본 실험의 자료로 균열길이 - COD 관계를 Calibration 하여 Sullivan 의 식과 비교하였다. 그 결과 대체로 잘 일치하였다.
