Les frontières jumelées peuvent avoir des effets différents sur la fissuration par fatigue en fonction du matériau et des conditions de chargement. Les frontières jumelées peuvent agir comme des barrières à la propagation des fissures, conduisant à une résistance accrue à la fatigue. Cependant, dans certains cas, les frontières jumelées peuvent également servir de sites privilégiés pour l’initiation et la propagation des fissures, entraînant une réduction de la durée de vie en fatigue.

Le comportement des frontières jumelées sous chargement de fatigue est influencé par plusieurs facteurs :

Orientation cristallographique :L'orientation de la frontière de macle par rapport à la contrainte appliquée et à la direction du chargement peut affecter son influence sur la fissuration par fatigue. Les frontières jumelées qui sont alignées avec la direction de la contrainte de cisaillement maximale peuvent être plus sensibles à la fissuration par fatigue que celles qui sont mal orientées.

Taille des grains et microstructure :La taille des grains et la microstructure globale du matériau peuvent influencer l'effet des joints jumeaux sur le comportement en fatigue. Dans les matériaux à grains fins, les joints de macle peuvent avoir un impact plus significatif sur les propriétés de fatigue que dans les matériaux à grains grossiers.

Stacking Fault Energy (SFE) :les matériaux avec un faible SFE ont tendance à présenter des jumelages plus fréquents. Dans les matériaux à SFE élevé, la présence de macles peut réduire la formation de bandes de glissement et favoriser le glissement croisé par dislocation, ce qui peut améliorer la résistance à la fatigue. À l’inverse, dans les matériaux à faible SFE, les frontières jumelées peuvent constituer des chemins privilégiés pour la propagation des fissures.

Comportement en déformation cyclique :Le comportement en déformation cyclique du matériau peut également affecter l'influence des joints de macle sur la fissuration par fatigue. Les matériaux qui présentent un ramollissement cyclique peuvent connaître des taux de croissance de fissures de fatigue accrus aux limites des jumeaux en raison des concentrations de déformations localisées. En revanche, les matériaux présentant un durcissement cyclique peuvent présenter une résistance à la fatigue améliorée en raison de la formation de structures de dislocation qui empêchent la propagation des fissures.

Dans l’ensemble, l’influence des joints de macle sur la fissuration par fatigue dépend du matériau et est influencée par divers facteurs. Bien que les frontières jumelées puissent potentiellement augmenter la résistance à la fatigue en agissant comme des barrières à la propagation des fissures, leur présence peut également introduire des sites préférentiels pour l'initiation des fissures en fonction du matériau spécifique et des conditions de chargement.