Microstructural development and the effect of interfacial precipitation on the tensile properties of an aluminum/silicon-carbide composite

A 2124 Al/SiC whisker composite was heat-treated to the same matrix hardness in an underaged and overaged condition, and tensile tests were performed at room pressure and under hydrostatic pressure. The overaged composite had a lower ultimate tesnsile strenght and ductility, which was attributed to S-phase precipitation at the Al/SiC w interface. This interfacial precipitation leads to increased load transfer to the whiskers, resulting in whisker cracking and early failure during testing. Hydrostatic pressure did not increase the tensile ductility, indicating that failure occured by strain localization. Microstractural examination suggests that such localization is due to the combined effects of cracking of SiC whiskers, void nucleation in constrained regions between adjacent SiC whiskers, and localized shear produced by the matrix microstructure. Une composite à matrice Al 2124 et à fibres SiC est traité thermiquement pour avoir la même dureté de matrice dans des conditions de sous- et de sur-vieillissement; des essais de traction sont effectués à la pression atomosphérique et sous pression hydrostatique. Le composite sur-vieilli a une résistance à la rupture en traction et une ductillité plus basses, ce qui est attribué à une précipitation de phase S à l'interface Al/SiC. Cette précipitation interfaciale conduit à une augmentation du transfert de charge sur les filaments, ce qui produit une fissuratin des filaments et une rupture prématurée pendant l'essai. La pression hydrostatique n'augmente pas la ductilité en traction, ce qui montre que la rupture se produit par une localisation de la déformation. L'examen de la microstructure suggére qu'une telle localisation est due aux effets combinés de la fissuration des filaments de SiC, de la germination de cavités dans les régions comprimées entre les filaments adjacents, et du cisaillement localisé produit par la microstructure de la matrice. Der Whisker-Verbundwerkstoff A 2124 Al/SiC wurde für dieselbe Matrixhärte im unter- und überalterten Zustand wärmebehandelt. Zugversuche wurden bei Raumtemperatur unter hydrostatischem Druck durchgeführt. Der überalterte Verbundwerkstoff wies eine geringere Festigkeit und Duktilität auf, welches der Ausscheidung der S-Phase an der Grenzfläche Al/SiC w zugeschrieben wird. Diese Grenzflächenausscheidung führt zu einer erhöhten Lastübtragung auf die Whisker und damit zum Bruch der Whisker, d.h. frühem Bruch der Probe. Der hydrostatische Druck erhöhte die Zugduktilität nich