Effects of plastic deformation on fracture toughness of ship plate steels

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Abstract
Hull plate in ice-transiting ships can sustain significant local damage during operation as a result of ice impact, and therefore isolated regions of ship plate are plastically deformed. Four grades of ship plate with a range of as-received toughness characteristics were deformed to two levels of cold work and their toughness measured. Increasing the amount of cold deformation caused deterioration in toughness in two ways: an increase in the brittle to ductile transition temperature, and a drop in resistance to ductile tearing. The former will raise the service temperature at which brittle fracture initiation is possible and the second will enhance the risk of developing long ductile fractures. It was found that significant deterioration of toughness occurred for all four steels for deformation of the order of 10%. Implications for the integrity of damaged hull structure as a result of the deterioration in toughness is discussed. © 1997. Published by Elsevier Science Ltd. All rights reserved Résumé La plaque de la coque des navires naviguants dans les régions glaciales peut subir un endommagement local important en service, résultant de l'impact de la glace, et ainsi des zones isolées de la plaque du naivre sont déformées plastiquement. Quatre catégories de plaque de naivre, ayant une diversité de caractéristiques de ténacité à l'état tel que reçu, ont été déformées à deux niveaux de formage à froid et on a mesuré leur ténacité. L'augmentation du degré de formage à froid a causé de deux façons une détérioration de la ténacité: une augementation de la température de transition fragile/ductile et une baisse de la résistance au déchirement ductile. La première élève la tempèrature de service à laquelle l'initiation d'une rupture fragile est possible et la seconde augmente le risque de développement de ruptures ductiles longues. On a trouvé qu'une détérioration importante de la ténacité se produisait chez les quatre aciers à des déformations de l'ordre de 10%. On discute des implications sur l'intégrité de la structure de la coque endommagée résultant de la détérioration de la ténacité.

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