unverstérkten Al-Legierungen weisen diese Verbundwerkstoffe einen erhéhten E-Modul, geringe- 
re thermische Ausdehnungskoeffizienten, verbesserte Verschleißbeständigkeit, leicht erhöhte 
Festigkeitswerte und höhere zyklische Kennwerte auf [1, 2]. Andererseits hat die Verstärkung 
einer Al-Matrix mit Keramikteilchen auch Nachteile zur Folge. Duktilität und Bruchdehnung 
werden aufgrund der Sprödigkeit der Teilchen herabgesetzt. Weiters wird die Weiterverarbeitung 
und besonders die spanende Bearbeitung solcher Verbundwerkstoffe durch die Teilchen 
erschwert, da der Anstieg des Verschleißwiderstandes einen größeren Abrieb der Bearbeitungs- 
werkzeuge bewirkt. 
Das Eigenschaftsprofil von teilchenverstärkten Verbundwerkstoffen wird neben den Eigen- 
schaften der beiden Komponenten (Teilchen/Matrix) vom Teilchendurchmesser, der Teilchenver- 
teilung, dem Teilchenanteil und von der Ausbildung der Grenzfläche Matrix/Teilchen beeinflußt. 
Die im Vergleich zum unverstärkten Material größeren Festigkeitswerte des Verbundwerkstoffes ie 
beruhen unter anderem auf den unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 
Matrix und Teilchen, so daB bei der Herstellung in der Matrix in der Umgebung der Teilchen 
erhohte Versetzungsdichten entstehen, die wiederum Eigenspannungen zur Folge haben [3]. Mit a 
steigendem Teilchenanteil nimmt die Bruchdehnung von teilchenverstérkten Verbundwerkstoffen 
rasch ab. 
Fur bestimmte Anwendungszwecke ist es aber wünschenswert, einen Werkstoff einsetzen zu . 
können, der die positiven Eigenschaften der teilchenverstarkten Verbundwerkstoffe mit denen der he 
unverstärkten Al-Legierung verbindet. Besonders gefordert sind dabei gute Verschleißbeständig- 
keit des MMC's und die Duktilität des Grundmaterials. Es war daher naheliegend, einen Hybrid- 
werkstoff herzustellen, bei dem die verschleißfesten Schichten an jenen Stellen aufgebracht 
werden, die besonders beansprucht werden. Für die Untersuchungen wurde ein Rechteckprofil 
gewählt, bei dem die äußere Schicht aus teilchenverstärktem Verbundwerkstoff besteht. Das ver- 
stärkte Material ist spröder als das unverstärkte; tritt ein Riß vom spröderen Material in das Da 
zähere, sollte ein Rißstoppeffekt wirksam werden und die Rißausbreitungsgeschwindigkeit un 
verringert werden. Auch die Teilchen wirken rißbehindernd. Der Riß muß entweder die Teilchen de 
umgehen oder diese schneiden. In beiden Fällen wird Energie verbraucht. Es ist auch möglich, to 
daß sich der Riß in gewissen Fällen im verstärkten Material totläuft, bevor er in die Matrix ein 
eintreten kann [4]. Durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Al-Legierung kei 
(ot) und des MMC's (0-<0.) entstehen nach der Herstellung bzw. Wärmebehandlung Makroei- Ve 
genspannungen, und zwar im Al-Kern Zug- und in der Randschicht Druckeigenspannungen [5]. wo 
Letztere wirken sich wie alle druckeigenspannungsfördernden Behandlungen der Randschicht wu 
positiv auf die Ermüdungsfestigkeit aus. Da aber auch Mikroeigenspannungen im MMC ent- | 
stehen, überlagern sich beide Arten und somit auch die daraus resultierenden Effekte. In der Die 
vorliegenden Arbeit sollen daher in Abhängigkeit von der Randschichtdicke die mechanischen die 
und zyklischen Eigenschaften des Hybridwerkstoffs mit denen der unverstärkten Al-Legierung der 
und des teilchenverstärkten Verbundwerkstoffes verglichen werden. Das Rißverhalten des SO 
Hybridwerkstoffs wird ebenfalls in Abhängigkeit von der Schichtdicke beschrieben. Dazu wurden 4 
abe 
702  Prakt. Met. Sonderbd. 26 (1995)