Effect of the oxygen content in solution on the static and cyclic deformation of titanium foams

It is well known that interstitials affect the mechanical properties of titanium and titanium alloys. Their effects on the fatigue properties of titanium foams have not, however, been documented in the literature. This paper presents the effect of the oxygen content on the static and dynamic compression properties of titanium foams. Increasing the oxygen content from 0.24 to 0.51 wt% O in solution significantly increases the yield strength and reduces the ductility of the foams. However, the fatigue limit is not significantly affected by the oxygen content and falls within the 92 MPa \ub1 12 MPa range for all specimens investigated in this study. During cyclic loading, deformation is initially coming from cumulative creep followed by the formation of microcracks. The coalescence of these microcracks is responsible for the rupture of the specimens. Fracture surfaces of the specimens having lower oxygen content show a more ductile aspect than the specimens having higher oxygen content.Il est bien connu que les interstices affectent les propri\ue9t\ue9s m\ue9caniques du titane et des alliages de titane. Leurs effets sur les propri\ue9t\ue9s de fatigue des mousses de titane n\u2019ont cependant pas encore \ue9t\ue9 document\ue9s dans la litt\ue9rature. Dans le pr\ue9sent article, on pr\ue9sente l\u2019effet de la teneur en oxyg\ue8ne sur les propri\ue9t\ue9s de compression statique et dynamique des mousses de titane. L\u2019augmentation de la teneur en oxyg\ue8ne de 0,24 \ue0 0,51 % en poids en solution accro\ueet de mani\ue8re significative la limite d\u2019\ue9lasticit\ue9 conventionnelle et r\ue9duit la ductilit\ue9 des mousses. Toutefois, la limite de fatigue n\u2019a pas \ue9t\ue9 affect\ue9e de mani\ue8re significative par une teneur en oxyg\ue8ne dans la gamme de 92 \ub1 12 MPa pour tous les \ue9chantillons test\ue9s dans le cadre de la pr\ue9sente \ue9tude. Pendant une charge cyclique, la d\ue9formation provient initialement d\u2019un fluage cumulatif, suivi par la formation de microfissures. La coalescence de ces microfissures est responsable de la rupture des \ue9chantillons. Les surfaces des fissures dans les \ue9chantillons ayant une teneur en oxyg\ue8ne plus faible exhibent un aspect plus ductile que celles des \ue9chantillons ayant une teneur plus \ue9lev\ue9e en oxyg\ue8ne.Peer reviewed: YesNRC publication: Ye