Prakt. Met. Sonderband 38 (2006) 493 
ny 5. DISKUSSION UND ZUSAMMENFASSUNG 
A id Es wurden Proben mit originaler Sinteroberflache hergestellt und in einen Teil der Proben 
Werden eine Vorschädigung (Risse) durch einen Härteeindruck (i.e. Rockwell C) in der Mitte der 
8 ; Deckfläche eingebracht. Somit konnten drei Probenarten untersucht werden: Proben mit 
i. originaler Sinteroberflache und ohne Vorschadigung (Serie A), Proben mit einer 
dkeramik Vorschädigung auf der druckgeprüften Seite (Serie B) und Proben mit einer Vor- 
; schédigung auf der zuggepriften Seite (Serie C). 
No may Bei beiden untersuchten Werkstoffen ergaben die fraktographischen Unter- 
AUSgANg suchungen des Bruchausgangs keine Unterschiede zwischen den Serien A und B. Bei der 
okt war Aluminiumoxidkeramik konnten (mit einer Ausnahme) keine Gefiigedefekte als Bruchaus- 
Sagem gang identifiziert werden, frühere Untersuchungen an derselben Keramik erkannten als 
Dany typische Bruchausgangsstellen kerbartige Vertiefungen an den Oberflächen zwischen 
flächen- großen Körnern (das Gleichgewicht zwischen den Oberflächenenergien ergibt beim 
Grenzen Sintern eine scharfe Eintiefung der Korngrenzen an den Oberflächen) [3]. Die Abhängig- 
keit der Festigkeit von der Probengröße konnte auf der Basis der Weibulltheorie mit dem 
konnten Oberflächenmodell (nicht aber mit dem Volumenmodell) vorhergesagt werden [5, 13]. 
Gefüge- Somit erscheinen die früheren Beobachtungen mit den hier gemachten Erfahrungen 
2 konsistent. Bei der Siliziumnitridkeramik wurden als Bruchausgénge Anh&ufungen von 
ren der Glasphasen und poröse Bereiche erkannt. Frühere Untersuchungen an einer ähnlichen 
N ) diese Keramik ergaben dasselbe Ergebnis, die Abhängigkeit der Festigkeit von der Probengröße 
5] konnte auf der Basis der Weibulltheorie mit dem Volumenmodell beschrieben werden [5]. 
Auch die Festigkeit und die Streuung der Festigkeitswerte der Serien A und B 
waren bei beiden untersuchten Werkstoffen identisch. Das bedeutet, daß Risse im Bereich 
der Krafteinleitung (also im Kontaktbereich zwischen Lastkugel und Probe) keinen Einfluß 
auf die Festigkeit im 4-Kugelversuch besitzen. 
Eine Abschätzung der Kontaktspannungen zwischen Lastkugel und Probe ergibt bei 
besonders kleinen (Radius 1 mm oder weniger) aber dicken Proben Werte, die auch das 
dreifache der 4-Punkt Biegefestigkeit der Werkstoffe betragen können. In der Regel sind 
diese Spannungen aber deutlich kleiner. Da die Kontaktzone zwischen der Lastkugel und 
einer (kleinen) Probe aber extrem klein ist (10° mm?® oder sogar weniger) ist die 
Wahrscheinlichkeit, einen ausbreitungsfahigen RiR in diesem Volumen zu finden, extrem 
gering. Die Bildung von Hertz Rissen erscheint für die hier besprochenen Proben mit mehr 
Um als einem Millimeter Radius daher als eher unwahrscheinlich. 
b) Der Sollten sich trotzdem Risse im Bereich der Kontaktzone zwischen der Lastkugel 
phase und der Probe bilden, so haben sie — wie oben nachgewiesen — keinen Einfluß auf die 
Festigkeit, da die Risse, wie bei den Proben der Serien B in der druckbeanspruchten Seite 
der Probe liegen. 
Bei den Proben der Serie C wurde ein starker Effekt der Vorschädigung auf die 
Festigkeit festgestellt, d.h. die Proben hatten eine deutlich geringere Festigkeit als die 
Proben der Serien A und B. Dies kann auf die mit dem Härteeindruck erzeugten Risse 
zurückgeführt werden, die beim 4-Kugelversuch im Bereich der maximal auftretenden 
Zugspannungen positioniert waren. Sollten Risse im Kontaktbereich der Stützrollen 
auftreten so ergibt sich ein Ausbrechen der Kanten der Proben. Solche Versuche (sie 
wurden hier nicht beobachtet) sind als ungültig zu verwerfen. 
Insgesamt kann man feststellen, daß eine erkennbare Einflußnahme von 
0 um’ Kontaktschäden auf die Ermittlung der Festigkeit im 4-Kugelversuch auszuschließen ist. 
t; b) Der 
Gefüge