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Microscale fracture mechanisms of a Cr_3C_2-NiCr HVOF coating

机译：Cr_3C_2-NiCr HVOF涂层的微观断裂机理

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Thermal spray coatings, often composed of heterogeneous, multiphase microstructures, may, consequently, exhibit complex fracture behavior. For such coating structures, conventional mechanical evaluation methods fail to isolate the contribution of microstructural features to the overall fracture behavior. For this reason, this study employed focused ion beam machined (FIB) microcantilever beams and FIB sectioning methods to study the fracture mechanisms important at the scale of the heterogeneous Cr_3C_2-NiCr thermal spray coating. We found three fracture modes, namely, intergranular matrix fracture, matrix/carbide interfacial fracture, and carbide cleavage. By comparison, microindentation-induced cracks, the frequency of crack deflection around carbides is significantly more prevalent at this much larger crack dimension. This mechanistic variation provides some insight into the specific role and limitations of the microcantilever beam technique for fracture characterization of composite microstructures.
机译：因此，通常由不均匀的多相微结构组成的热喷涂涂层可能表现出复杂的断裂行为。对于这样的涂层结构，常规的机械评估方法无法隔离微观结构特征对整体断裂行为的影响。因此，本研究采用聚焦离子束加工（FIB）微悬臂梁和FIB切片方法来研究在异质Cr_3C_2-NiCr热喷涂层中重要的断裂机理。我们发现了三种断裂模式，即晶间基质断裂，基质/碳化物界面断裂和碳化物裂解。相比之下，在较大的裂纹尺寸下，微压痕引起的裂纹，碳化物周围的裂纹偏转频率明显更为普遍。这种机制上的变化为微悬臂梁技术在复合材料微结构表征中的特殊作用和局限性提供了一些见识。

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