Eine Auszählung aller Partikel bei einer globalen Dehnung von 0% ergab, dass bereits <strong>an</strong> der unverformten Probe 30 Prozent der Partikel gebrochen waren. Während des in-situ Zugversuchs beg<strong>an</strong>nen bei einer globalen Dehnung von 0,5% weitere Partikel zu brechen. Bei der letzten Verformungsstufe (εglobal=1%) hatten 72% der Verstärkungspartikel versagt. Diese Ergebnisse sind in Tab. 4-1 zusammengefasst. Globale Summe der betrachteten Gebrochene Anteil gebrochener Dehnung Partikel Partikel Partikel 0,0% 136 41 31% 0,0% 25 9 36% 0,2% 25 9 36% 0,3% 25 9 36% 0,5% 25 11 44% 0,6% 25 12 48% 1,0% 25 18 72% Tab. 4-1: Anteil gebrochener Partikel bei zunehmender globaler Dehnung des Werkstoffes Werkstoff A6061+ 10%SiC- Partikel (Partikelgröße 100µm) Zur Messung der lokalen Deformationen wurden REM- Bilder mit Pixel Sizes von 0,671µm und 0,168µm aufgenommen und ausgewertet. Die REM- Bilder, die aus ihnen ermittelten homologen Punkte, die Dehnungskarten εxx,. εyy, εxy und die Karte der Rotation aller Verformungsstufen sind im Anh<strong>an</strong>g D.4 enthalten. Im Folgenden sollen <strong>an</strong>h<strong>an</strong>d einiger ausgewählter Dehnungskarten die Vorgänge während der Verformung der Zugprobe <strong>an</strong>schaulich dargestellt werden. In Abb. 4-3 und Abb. 4-4 sind die gleichen Dehnungskarten mit unterschiedlichem Farbcode der Dehnungskomponente εxx, die aus REM-Bildern mit einer Pixel Size von 0,168µm errechnet wurden, dargestellt. In Abb. 4-3 ist der Farbcode so gewählt, dass hohe Dehnungen bis 10 Prozent, die um Partikel und in Scherbändern auftreten, gut sichtbar sind. In Abb. 4-4 sind Dehnungen bis zu einem Prozent, die in der Matrix auftreten, <strong>an</strong> dem Farbcode ablesbar. Alle Dehnungen, die ein Prozent übersteigen sind hier rot eingefärbt. Die Umrisse der SiC- Partikel sind mit schwarzen Linien in die Dehnungskarten eingezeichnet. Bei einer globalen Dehnung von 0,3% öffnen sich in Partikeln, die bereits vor Beginn des Zugversuchs gebrochen waren die Rissfl<strong>an</strong>ken. Rechts und links von sich öffnenden Rissen in Partikeln ist die Matrix unverformt, sonst weist die Matrix eine Dehnung von 0,3% auf. Dort wo die Risse in die Matrix münden treten bereits Dehnungen von etwa 1% auf. An einigen Stellen, beispielsweise <strong>an</strong> dem Partikel in der linken unteren Ecke der Dehnungskarte, lösen sich Partikel- Matrix- Interfaces. Die horizontale Welligkeit der Dehnung und die negativen Dehnungen am linken R<strong>an</strong>d sind Artefakte, die auf die Bildaufnahme im REM zurückzuführen sind. In der Dehnungskarte der Verformungsstufe εGlobal 0,3% bis 0,5% ist zu erkennen, dass die sich öffnenden Risse in den Partikeln durch Passagen hoher Dehnung in der Matrix verbunden werden. Allgemein bilden sich Scherbänder aus, außerhalb dieser treten keine zusätzlichen Deformationen in der Matrix auf. Von dem Partikel in der Kartenmittel bricht <strong>an</strong> der rechten Spitze ein Stück aus, was in Abb. 4-4 durch eine rot eingefärbte Stelle erkennbar ist. Weitere Partikel- Matrix Interfaces reißen auf. Während der nächsten Stufe (εGlobal 0,5% bis 0,6%) ist nur ein Scherb<strong>an</strong>d und die <strong>an</strong>liegenden Partikel aktiv. Rechts von dem SiC- Partikel in der Kartenmitte dehnt sich die Matrix um 2 Prozent und das benachbarte Interface löst sich. In der letzten Verformungsstufe (εGlobal 0,6% bis 1,0%) prägen sich die Bänder hoher Verformung stark aus. Partikel, die in diesen Bändern liegen, etwa das Partikel rechts oben oder die beiden Partikel links unten in der Dehnungskarte, brechen. Rechts oder Links von durchgebrochenen - 20 -
Partikeln treten negative Dehnungen (εxx), also eine elastische Entlastung auf (Kartenmitte, links unten). Wo Partikelrisse in die Matrix münden treten Deformationen bis 5% auf. In den Scherbändern lagen Deformationen von 2% bis 3% vor. - 21 -