Flow drilling and flow tapping as a mean to improve the fatigue life of specimens representing plate-type orthopedic implants
Notice bibliographique
Résumé
• Flow processing induce ultrafine grain structure and work hardening. • Crest folds are created by flow tapping. • The fatigue life of flow formed holes is shorter than its conventional counterpart. • Folds are preferential fatigue crack initiation sites. • Flow forming increase the amount of sigma phase and delta ferrite. This study investigates the impact of flow drilling and flow tapping on the microstructure, microhardness, and fatigue life of 316L stainless steel specimens, which are designed to simulate plate-type orthopedic implants. In this novel approach, threaded holes are created by combining both cutting and deformation techniques. Three methods are examined: cut drilling with cut tapping, flow drilling with cut tapping, and cut drilling with flow tapping. The resulting specimens are analyzed through microscopic observations, microhardness testing, and four-point bending fatigue tests, conducted in accordance with ASTM standards. The S-N curves and fractographic analyses reveal that cutting methods generally offer superior fatigue performance. At the lowest stress level, the average fatigue life of the flow tapped specimens is 4.10 5 cycles, whereas specimens with holes formed with cutting method exhibit an average fatigue life of 1.5x10 6 . Specifically, cut threads are free of discontinuities, whereas flow threads systematically had crest folds. These folds are sites for crack initiation that contributes to the reduction of fatigue lives. Furthermore, the presence of the sigma phase, related to flow drilling and flow tapping, contribute to material embrittlement, which adversely affects fatigue life. Although deformation methods did not yield encouraging results for the 316L specimens, the characteristics they impart, such as the formation of ultrafine grains, may prove beneficial for other materials and applications. This study is the first to evaluate the fatigue life of threaded holes produced through a combination of cutting and deforming manufacturing methods.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».