Kap 9: Härteprüfung Flashcards
Def. Härte
Widerstand einer Werkstoffoberfläche gegen lokale plastische Verformung durch einen härteren Prüfkörper
Arten der Härteprüfung
Ritzhärteprüfung:
- prüfende WK wird durch Prüfkörper geritzt
- Ergbenisse auf MOHSschen Skala (Talk 1, DIamant 10)
Feilhärteprüfung:
- WK wird durch Prüfkörper gefeilt
- durch Dreikantfeile mit unterschiedlichen Härten
Rückprallprüfung:
- Prüfkörper wird auf Oberfläche fallen gelassen
- Rückprallhöhe gibt Aufschluss zur Härte
Härteprüfung:
- -2 grundsätzliche Verfahrensgruppen
- Beziehen der Prüfkraft auf die Fläche des Eindrucks
- Messen der Eindrucktiefe
Prinzip der Rückprallhärteprüfung
- Körper wird auf Oberfläche fallengelassen (h0)
- Rückprallhöhe wird gemessen (hr)
- -> Rückprallhärte wird aus Verhältnis der Geschwindigkeiten bestimmt
- Faktor C zeigt Ungenauigkeit
Gruppe der Eindinghärteprüfung
- Eindruckoberfläche: KNOOP, VICKERS, BRINELL und MARTENS
–>beziehen die Last auf die Fläche, die der Eindruck in der Oberfläche hinterlässt.
- Eindrucktiefe: ROCKWELL
–> Härtewert wird mit Hilfe der gemessenen Eindrucktiefe bestimmt.
In welcher Einheit wird die Härte nach VICKERS, BRINELL und KNOOP angegeben?
- Einheitslos
- früher in kp/mm2, jedoch durch SI-Einheiten nicht mehr relevant
Härteprüfung nach Vicker: Ablauf
- Prüfkörper (vierseitige Pyramide) mit Kraft F (0,01kp-100kp) für 10-15s belastet
- Drückt eine eine fast quadratische Fläche
- geometrische Maße bestimmen die Härte
Härteprüfung nach Vicker: Formeln
Bezeichnung eines Härtewertes nach Vicker
MZ HV F/t
MZ = Maßzahlt HV = Prüfverfahren nach Vickers F = Prüfkraft t = Zeit, wenn t von 10-15s abweicht
BSP: 450 HV 10/30
Prüfbereiche der Härte
Problem beim Verfahren nach VICKERS
o Streuung der Messergebnisse nimmt mit Verringerung der Prüfkraft zu
o Unterhalb von 2 N sind die Ergebnisse nach VICKERS lastabhängig, so dass ein Vergleich bei verschiedenen Lasten nicht mehr möglich ist
–> deswegen als Alternative KNOOP-Verfahren
Härteprüfung nach Knoop: Ablauf
- Prüfkörper mit rhombischer Grundfläche mit Kraft F (F<=2N)
- Länge der Eindrucksdiagonalen wird gemessen
- Härte wird bestimmt
Härteprüfung nach Knoop: Formeln
Bezeichnung des Härtewerts nach Knoop
Vergleich Vicker/ Knoop
- selbes Verfahren, jedoch unterschiedlich Form des Indenters (quadratisch/rhombisch)
- Knoop wird bei kleinen Prüflasten verwendet
- -> Vorteil Knoop da:
1. Prüfbarkeit dünner Scheiben
2. bessere Ablessbarkeit von d
Geometische Bedingungen bei Knoop/ Vicker
Gelten bei mehrenen Eindringhärteprüfungen:
Vicker:
- Abstand zwischen Versuchen: >=3d
- Abstand vom Rand: >=2.5d
Knoop:
-Abstand zwischen einzelnen Versuchen: >=2d
Härteprüfverfahren nach Brinell: Ablauf und Bedingungen
-Prüfkörper: Polierte Hartmetallkugel mit Durchmesser D
wird mit Prüflast (0,2 - 100kp) in WK gedrückt
-Messung des Durchmesser
- Härte Berechnung
- Eindruckdurchmesser muss zwischen 0,24 D und 0,6 D liegen
–> Nicht jede Prüflast darf mit jedem Kugeldurchmesser verwendet werden, dazu existiert der dimensionslose Beanspruchungsgrad B mit 𝐵 = 0,102 ∗ 𝐹
Härteprüfung nach Brinell: Formeln
Bezeichnung des Härtewerts nach Brinell
Geometrische Bedingungen Brinell
Bei mehreren Eindringhärteprüfungen:
- Abstand zwischen einzelnen Versuchen: >= 4d
- Abstand vom Rand: >=2,5d
Zusammenhand Vickers und Brinnel
-Brinell Werte ca 5% niedriger als die von Vickers
–> Vorraussetzung dafür: 0,24D <= d <= 0,6D
–> Abhängig vom Werkstoff des Prüfkörpers
Härteprüfung nach Rockwell: Ablauf
• Bestimmung des Härtewertes mithilfe der gemessenen Eindrucktiefe
• Belastung des zu prüfenden Werkstoffes mit Prüfvorkraft 𝐹0 senkrecht zur Probenoberfläche
→ definierte Bezugsebene geschaffen
→ Prüfzusatzkraft 𝐹1 (F1>>F0) aufbringen
→ elastische Rückverformung infolge Wegnahme von 𝐹1
→ Messung
Unterschied Rockwell zu anderen Härteprüfungen
- unabhängig von der Oberfläche der Probe
- nicht die Oberfläche sondern die Eindringtiefe ist relevant
Härteprüfung nach Rockwell: Formel
Bezeichnung des Härtewerts nach Rockwell
59HRC
–> Rockwell Härte, gemessen in Skala C, ist 59
Welche Härteskalen gibt es und welche sind die Wichtigsten?
