Lokale Verformungsmessung an partikelverstärktem Aluminium

4.2 Material AA6061+10%SiC (Partikelgröße 10µµµµm)
Es wurden in-situ Zugversuche mit drei unterschiedlich präparierten Proben durchgeführt.
Eine Probe wurde chemisch geätzt, eine thermisch geätzt und ionengeätzt, die dritte Probe
wurde durch das Auftragen einer Diamantsuspension kontrastiert. In Abb. 4-7 ist die
technische σ-ε Kurve abgebildet, die aus den in-situ Zugversuchen berechnet wurde.
technische Spannung [MPa]
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
0 2 4 6 8
technische Dehnung [%]
- 26 -
chemisch geätzt
therm. geätzt, gesputtert
Diamantsuspension
Abb. 4-7: : In den in-situ Zugversuch ermittelte technische Spannungs- Dehnungs- Kurve für
den Werkstoff A6061+ 10%SiC- Partikel (Partikelgröße 10µm)
Zur Messung der lokalen Deformationen wurden REM- Bilder mit einer Pixel Size von
0,034µm 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 Anhang D dargestellt.
Von der chemisch geätzten Zugprobe wurden REM-Bilder mit einer Pixel Size von 0,034µm
bei den Verformungsstufen εglobal 0%, 1,9%, 2,5%, 3,3%, 4,1% und 5,1% aufgenommen.
Während des gesamten Zugversuchs trat an der Probenoberfläche kein Partikelbruch auf. In
Abb. 4-8 ist die Dehnungskarte εxx bei der Verformungsstufe εglobal=3,3% dargestellt. Die rot
gefärbten Bereiche hoher lokaler Deformationen befinden sich zum Großteil unmittelbar vor
oder hinter Partikeln. Grund dafür ist das Aufreißen von Partikel- Matrix- Interfaces, das
durch bevorzugte Auflösung der Interfaces beim chemischen Ätzen verursacht wurde.
Von einer thermisch geätzten und anschließend ionengeätzten Probe wurden im in-situ
Zugversuch REM- Bilder mit einer Pixel Size von 0,034µm bei globalen Verformungen von
0,4%. 0,7%, 3,6%, 4,7%, 5,5% und 6,3% angefertigt. Anhand der REM- Bilder wurde bei
jeder Verformungsstufe die Zahl der gebrochenen Partikel bestimmt. Bei εglobal=0% waren 9
von 82 Partikel gebrochen. Zwischen εglobal=0,7% und εglobal=3,6% brachen 5 weitere Partikel,
in den weiteren Verformungsschritten trat kein Partikelbruch mehr auf. Die Ergebnisse sind in
Tab. 4-2 zusammengefasst. Die Probenoberfläche wies eine zu schwach ausgeprägte Struktur
auf, so dass keine aussagekräftige Karten der lokalen Deformationen angefertigt werden
konnten.