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H├Ąrtepr├╝fung

Als Begriffsbestimmung der H├Ąrtepr├╝fung schlug Martens um 1900 vor: ÔÇ×H├Ąrte ist der Widerstand, den ein K├Ârper dem Eindringen eines anderen (h├Ąrteren) K├Ârpers entgegensetzt.ÔÇť Diese ebenso einfache wie anschauliche Definition hat sich im technischen Bereich durchgesetzt und wurde bis heute beibehalten. Die technische H├Ąrte ist eine mechanische Kenngr├Â├če zur Beschreibung eines Werkstoffes oder eines Werkstoffzustandes.

Die H├Ąrte kann nicht direkt gemessen werden, sondern wird aus prim├Ąren Messgr├Â├čen (zum Beispiel Pr├╝fkraft, Eindringtiefe, Eindruckfl├Ąche) abgeleitet. Je nach H├Ąrtepr├╝fverfahren wird der H├Ąrtewert bestimmt:

  • aus der Pr├╝fkraft und einer den H├Ąrteeindruck kennzeichnenden geometrischen Gr├Â├če (zum Beispiel Eindringtiefe)
  • allein durch eine den H├Ąrteeindruck charakterisierende L├Ąnge
  • durch eine andere Werkstoffantwort (z. B. Ritzbarkeit)

H├Ąrtewerte lassen sich vergleichen, wenn sie durch das gleiche Pr├╝fverfahren mit identischen Pr├╝fparametern ermittelt wurden

Ein eindeutiger H├Ąrtewert l├Ąsst sich nur durch folgende Kriterien charakterisieren: Definition des H├Ąrtewertes, Geometrie und Werkstoff des Eindringk├Ârpers Gr├Â├če und Einwirkdauer der Pr├╝fkraft sowie die Art ihrer Aufbringung, Beschaffenheit und Oberfl├Ącheng├╝te der Probe

Bei der Auswahl eines H├Ąrtepr├╝fverfahrens dominieren insbesondere:

  • Wirtschaftlichkeit
  • Aufwand der Probenvorbereitung
  • Verf├╝gbarkeit von Maschinen und Ger├Ąten
  • Normative Vorgaben

Weitere Faktoren:

  • Werkstoff und H├Ąrte der Probe
  • Form, Abmessungen und Gewicht
  • Zug├Ąnglichkeit der Probe
  • Aufgabenstellung (z. B. Serien- oder H├Ąrteverlaufspr├╝fung)
  • Zul├Ąssige Messunsicherheit

Verfahren der H├Ąrtepr├╝fung

Bei Metallen werden haupts├Ąchlich Verfahren mit statischer Krafteinwirkung eingesetzt. Ein Eindringk├Ârper (Kugel, Kegel, Pyramide) aus Hartmetall oder Diamant wird senkrecht in die Oberfl├Ąche der Probe eingedr├╝ckt, die auf einer festen Unterlage ruht. Die Pr├╝fkraft wird sto├čfrei mit definierter Aufbring- und Einwirkzeit aufgebracht. Bei vielen Pr├╝fverfahren wird der Eindruck nach Entlastung vermessen. Die L├Ąngenmesswerte (Eindringtiefe, Diagonale, Durchmesser) und die Pr├╝fkraft werden f├╝r die Berechnung des H├Ąrtewertes herangezogen.

In der Praxis werden die H├Ąrtepr├╝fverfahren nach Rockwell, Brinell ,Vickers und Knoop eingesetzt. Das moderne Verfahren der instrumentierten Eindringpr├╝fung (Martens-H├Ąrte) gewinnt immer mehr Stellenwert. Vor allem in der Forschung und Entwicklung sowie im industriellen Einsatz wird dieses Verfahren immer ├Âfter eingesetzt, da es neben dem H├Ąrtewert auch andere Parameter zur Bestimmung von Materialeigenschaften zur Verf├╝gung stellt. Zudem ist dieses Verfahren unabh├Ąngig vom Werkstoff einsetzbar.

Verfahren mit dynamischer Krafteinwirkung werden insbesondere bei H├Ąrtepr├╝fungen an gro├čen Bauteilen mittels mobiler Ger├Ąte eingesetzt.

H├Ąrtepr├╝fverfahren

Vickers Pr├╝fung ISO 6507

H├Ąrtepr├╝fung nach Vickers, ISO 6507, ASTM E92, ASTM E384
zu Vickers Pr├╝fung ISO 6507

Rockwell Pr├╝fung ISO 6508

H├Ąrtepr├╝fung Metall: Tiefenmessverfahren, ISO 6508, ASTM E18
zu Rockwell Pr├╝fung ISO 6508

Brinell Pr├╝fung ISO 6506

H├Ąrtepr├╝fung nach Brinell, ISO 6506, ASTM E10
zu Brinell Pr├╝fung ISO 6506

Instrumentierte Eindringpr├╝fung ISO 14577

Die Instrumentierte Eindringpr├╝fung nach ISO 14577 erlaubt eine umfassende Beschreibung mechanischer Werkstoffeigenschaften.
zu Instrumentierte Eindringpr├╝fung ISO 14577

Nanoindentation

Nanoindentation ist die umfassende mechanische Charakterisierung d├╝nner Schichten oder kleiner Oberfl├Ąchenbereiche mit der notwendigen Kraft- und Wegaufl├Âsung.
zu Nanoindentation

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