diesem Grund die Warmebehandlung des Verbundwerkstoffs fiir den Gesamthybridwerkstoff
gewahit wurde. Besonders die Bruchdehnung (A5) héngt von den Auslagerungsbedingungen ab.
Da sich die Auslagerungszeit fiir maximale Festigkeiten beim Verbundwerkstoff im Vergleich zur
Al-Legierung zu kirzeren Zeiten verschiebt [8], geht daraus hervor, daß der Matrixkern des An
Hybrids nicht vollständig ausgehärtet ist, während der Verbundwerkstoff schon die maximale vol
Festigkeit erreicht hat. Folglich ist der Matrix-Kern zéher, so dai die Bruchdehnung des Hybrid- du
werkstoffes im Bereich diinnerer Schichtdicken hauptséchlich von der Matrix beeinfluBt wird. Die
Der EinfluB der Randschichtdicke auf die Dehngrenze und Zugfestigkeit ist gering, es ist eine Pre
leichte Tendenz zu steigenden Werten mit steigender Schichtdicke festzustellen (Bild 2). Im bei
Bereich niedriger Randschichtdicken ist ein leichter Anstieg der Kennwerte gegenüber der Un
Mischungsregel zu beobachten. Offenbar weicht bei sehr dünnen Randschichten der Hybridwerk- stä
stoff vom Verhalten eines Schichtverbundes ab und eine Vorhersage der mechanischen Kenn- Sc
werte durch die Mischungsregel ist nicht zielflhrend [9, 10]. Ab einer bestimmten Schichtdicke sct
fallen die Werte etwas ab und zeigen dann eine bessere Ubereinstimmung mit den aus der Mi- Vel
schungsregel berechneten Werten. ein
Zur Beurteilung des RiBverhaltens im Hybridwerkstoff wurden Flachzugproben mit einer Rand- dur
schichtdicke von 500 um und 100 pm unterschiedlich stark gedehnt. Dabei wurden die Rißent- ma
stehung und die Rißgröße im Hybridwerkstoff erfaßt und der Einfluß der Schichtdicke auf die der
Haftung zwischen Aluminium-Kern und teilchenverstérktem Verbundwerkstoff und somit auch auf teil
die mechanischen Eigenschaften untersucht. Bild 3 zeigt ein schematisches c-e-Diagramm eines zie
Hybridwerkstoffes, wobei den jeweiligen Dehnungen die beobachteten maximalen Rißlängen der Ker
Hauptrisse zugeordnet sind. das
Bei größeren Schichtdicken von 500 um treten schon bei niedrigen Dehnungen Risse auf, die Ans
aber sehr klein sind. Es konnten bei diesen Proben keine größeren Risse als 100 um festgestellt We
werden, da bei einer Dehnung über 6,5 % bei dieser Schichtdicke bereits Versagen eingetreten (Bil
ist (siehe auch Bild 1). Der Riß, der in der teilchenverstärkten Schicht entsteht, wird offenbar ab Die
ca. 100 um instabil und wirkt, wenn er senkrecht auf die Grenzfläche MMC/Matrix trifft, auf das + 1
restliche Material wie eine scharfe Kerbe (Bild 4a). Infolge der hohen Spannungskonzentrationen Hyt
an der RiBspitze brechen diese Proben normal zur Belastungsrichtung. wur
Bei dünnen Schichten werden die Risse an den Teilchen umgelenkt und es entstehen Riß- dies
verzweigungen. Dadurch können die Risse wesentlich länger werden als es der Randschicht- ma
dicke entspricht (siehe Bild 3). Damit verhält sich der Riß anders als bei dickeren Randschichten, UnV
wenn er die Grenzschicht MMC/Matrix erreicht. Er trifft in einem flachen Winkel auf die Grenz- dar
schicht; damit ist die Kerbwirkung kleiner und die zähe Matrix kann das weitere Rißwachstum dic}
behindern. Bei diesen Proben sind die erreichbaren Dehnungen so groß, daß der Aluminium- Erm
Kern und die gegeniiberliegende teilchenverstérkte Schicht abscheren (Bild 4b). pny
Bild 5a und b zeigt den RiBverlauf im teilchenverstéarkten Rand von Hybridwerkstoffen mit dicker den
und mit dünner Schicht.
erw
loke
kön
704 Prakt. Met. Sonderbd. 26 (1995)