490 Prakt. Met. Sonderband 38 (2006) 
sprucht. Somit wurde bei den Festigkeitsuntersuchungen bei beiden Werkstoffen die 
Sinteroberflache zugbeansprucht. Eine genauere Beschreibung der Werkstoffe findet man 
in [5-7] bzw. [18], einige typische Werkstoffeigenschaften sind in Tabelle 1 zusammen- 
gefaßt. 
Tabelle 1: Zusammenstellung wichtiger mechanischer Eigenschaften 
ı Aluminiumoxid (AL23) | Siliziumnitrid (FSNI) 
Elastizitätsmodul, [GPa] | 380° 320° 
| Poisson’sche Querzahl, [- 0.242 0,287 
Charakteristische Festigkeit, [MPa] >400%° 658°° 
| Bruchzahigkeit [MPa-m"“] 3.2 + 0.1” 5,1 + 0,1°° 
“ Herstellerangaben; ” eigene Messungen, © 4-Punktfestigkeit entsprechend EN 843-1, 
Auflagerabstande 40/20 mm. ¥ SEVNB Methode entsprechend [19, 201 
Pro Material wurden 30 Proben im unbearbeiteten Zustand geprüft. Bei jeweils 10 weiteren 
Proben wurden ein Rockwell C Eindruck mit einer so hohen Last (200 N) in die Mitte der 
Deckfläche eingebracht, daß nicht nur ein Eindruck (nichtelastische Verformung), sondern 
auch radiale Risse entstanden sind (Bild 3). Diese Proben wurden in der Folge im 4- 
Kugelversuch gebrochen, wobei sich der Harteeindruck auf der Druckseite der Probe (i.e. 
unter der Lastkugel) befand. Bei je drei weiteren Proben wurden solche Risse in die Zug- 
seite der Proben eingebracht (d.h. an der Stelle, an der beim Bruchversuch die maximalen 
Zugspannungen auftreten). Tabelle 2 zeigt eine Ubersicht der Ergebnisse der 4-Kugel- 
versuche. 
N ~ } 200 um | UU Jin A 
Bild 2: Hertz-Riss in einer Siliziumkarbidkeramik Bild 3: Rockwell C Eindruck mit radialen Rissen in 
(Kugelradius 5.5 mm, Eindrucklast 2000 N) der Siliziumnitridkeramik 
Tabelle 2: Zusammenfassung der Festigkeitsuntersuchungen. 
A: unbearbeitete Proben ohne Vorschaden, B: Proben mit Vorschaden auf der Druckseite, 
C: Proben mit Vorschaden auf der Druckseite, 
die Vorschaden (Eindruck, Risse) wurden durch einen Rockwell C Eindruck (200 N) erzeugt. 
Al 23 FSNI 
Probenserie/ Zahl der Proben charakteristische | Weibull charakteristische | Weibull 
Festigkeit /MPa ; Modul/ - ‚ Festigkeit /MPa Modul/ - 
‘ 357 15 688 | 12 
) rig I 349-365 „11-18 669-706 I 09-15 
(4 374 14 674 | 11 
; N 357-391 8-19 636-715 06-15 
A 152 58 267 91 
- 145-154 - 262-269 . 
Die Zahlen in der zweiten Zeile geben bei Probenserie A und B das 90 % Konfidenzintervall der Stichprobe und 
bei Serie C den Wertebereich der Daten an