samthybridwerkstoff 4 Ermiidung 
igsbedingungen ab. 
off im Vergleich zur 
der Matrixkern des Anhand dieser Versuche soll der Einfluß der Randschichtdicke auf die Ermüdungseigenschaften 
chon die maximale von Hybridwerkstoffen beschrieben werden. Die Werte werden mit den Ergebnissen der Ermü- 
ahnung des Hybrid- dungsversuche am vollverstärkten und unverstärkten Material verglichen. 
X beeinflußt wird. Die Biegewechselversuche wurden an stranggepreBten Flachproben durchgeführt, da bei diesen 
. gering, es ist eine Proben die Möglichkeit gegeben war, die beim Herstellungsprozeß eingestellte Schichtdicke 
stellen (Bild 2). Im beizubehalten. 
te gegenüber der Um den Einfluß der Schichtdicke erfassen zu können, wurden drei unterschiedliche Schicht- 
ten der Hybridwerk- starken untersucht (~1000 pm, ~250 um, - 80 pm). In Bild 6 erkennt man, daß mit steigender 
echanischen Kenn- Schichtdicke die Wöhlerkurven inklusive der Dauerfestigkeit zu leicht erhöhten Werten ver- 
nmten Schichtdicke schoben werden. Da: die Ermüdungsresistenz bei teilchenverstärkten Verbundwerkstoffen im 
mit den aus der Mi- Vergleich zum unverstärkten Matrixmaterial größer ist, ist auch bei den Hybridverbundwerkstoffen 
ein Anstieg der Ermüdungsresistenz mit zunehmender Schichtdicke zu erwarten. Weiters werden 
‚en mit einer Rand- durch den Herstellungsprozeß und durch die Wärmebehandlung in den Hybridwerkstoffen 
wurden die Rißent- makroskopische Eigenspannungen erzeugt. Die Größe dieser Eigenspannungen hängt dabei von 
‚chichtdicke auf die der Schichtdicke, vom Herstellungsprozeß und vom Wärmebehandlungszustand ab. In der 
und somit auch auf teilchenverstérkten Randschicht entstehen auf Grund des geringeren Warmeausdehnungskoeffi- 
-e-Diagramm eines zienten gegenlber der Matrixlegierung (Aluminium-Kern) Druckeigenspannungen, wahrend im 
alen RiBlangen der Kern Zugeigenspannungen vorliegen. Oberflachendruckspannungen wirken sich immer positiv auf 
das Dauerschwingverhalten von metallischen Werkstoffen aus. Auch dieser Effekt trägt also zum 
, , Anstieg der Dauerfestigkeit mit steigender Schichtdicke bei. 
ıgen Risse auf, die 
100 um festgestellt Werden diese Ergebnisse mit jenen des vollverstärkten bzw. unverstärkten Materials verglichen 
‚rsagen eingetreten (Bild 7), so ergibt sich folgendes Bild: 
ht, wird offenbar ab Die Wöhlerkurven der Proben mit kleiner Schichtdicke liegen unter den Wéhlerkurven fiir AA6061 
Matrix trifft, auf das + 15 Vol.-% Al,O, und AA6061 im Wärmebehandlungszustand T6. Das liegt daran, daß die 
1gskonzentrationen Hybridproben der T6 Wärmebehandlung des teilchenverstärkten Verbundwerkstoffes unterzogen 
wurden. Die Schicht des Hybrids ist aber dünn, so daß der relativ große Aluminium-Kern nach 
es entstehen Riß- dieser Wärmebehandlung noch nicht vollständig ausgehärtet ist und somit auch nicht die 
s der Randschicht- maximal erreichbare Festigkeit besitzt. Vergleicht man diese Werte mit den Ergebnissen des 
ren Randschichten, unverstärkten Materials im Zustand T1, so liegen die Wöhlerkurven besser. Auch dies deutet 
kel auf die Grenzs darauf hin, daB der Warmebehandlungszustand, besonders im Bereich kleinerer Randschicht- 
sitere. RiBwachstum dicken, für die niedrigere Ermüdungsresistenz der Hybridwerkstoffe verantwortlich ist. Die 
1aB der Aluminium: Ermudungsfestigkeiten dickerer Randschichten liegen erwartungsgemaB zwischen denen des 
4b). unverstärkten und des verstärkten Materials im Zustand T6, da wie schon erwähnt, der Verbund 
Zon gegenüber der unverstärkten Legierung bessere Werte zeigt. Auf Grund der Druckeigenspannun- 
rkstoffen mit dicker oo . : : , : 
gen, die in der teilchenverstarkten Randschicht vorliegen, waren eigentlich bessere Werte zu 
erwarten gewesen. Man muß aber berücksichtigen, daß durch Schwingbelastungen über kleine 
lokale plastische Verformungen Eigenspannungen auch abgebaut werden können. Weiters 
können z.B. Mikroeigenspannungen, wie sie im Verbundwerkstoff durch unterschiedliche Wärme- 
Prakt. Met. Sonderbd. 26 (1995) 705