Der dabei entstehende Eindruck wird daraufhin ausgemessen, woraus sich im Anschluss die Härte des Metalls berechnen lässt. Die Härteprüfungen unterscheiden sich grundsätzlich in der Form des Eindringkörpers (Pyramide, Kegel, Kugel), in dem Werkstoff des Eindringkörpers (Stahl, Hartmetall oder Diamant), in der Größe der Belastung und in ihrer Art (statisch oder dynamisch). Bei dynamischen Härteprüfungen wird die Belastung schlagartig, bei statischen Prüfungen gleichbleibend auf das Prüfstück aufgebracht. Vickers, Brinell, Rockwell Härte: Welche Härteprüfverfahren gibt es? Als klassische Härteprüfverfahren haben sich insbesondere die statischen Verfahren nach Brinell, Vickers und Rockwell durchgesetzt. Sie sind genormt und bieten somit entsprechend einheitliche Messwerte. Härteprüfung nach Brinell Die Brinell Härte wurde vom schwedischen Ingenieur Johan August Brinell im Jahr 1900 vorgestellt. Es ist damit das älteste der drei klassischen Härteprüfverfahren. Die Brinell Härteprüfung eignet sich für weiche bis mittelharte Metalle, bei denen die Oberfläche plan geschliffen sein muss.
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Dabei werden drei Prüfbereiche unterschieden. Zum einen der sogenannte Makroprüfbereich mit Prüfkräften zwischen 49, 03 N (5 kp) und 980, 7 N (100 kp), innerhalb dessen die Härtewerte praktisch unabhängig der Prüfkraft sind. Zum anderen wird der der Kleinlastprüfbereich zwischen 1, 961 N (0, 2 kp) und 29, 42 N (3 kp) unterschieden. Der Kleinlastbereich findet bei dünnen Randschichten und Blechen sowie bei Fertigteilen Anwendung, um das Bauteil nicht zu sehr zu beschädigen. In Sonderfällen kommt auch der Mikrolastbereich zwischen 0, 098 N (0, 01 kp) und 1, 961 N (0, 2 kp) zur Anwendung. Dabei bietet die verwendete Pyramidenspitze einen zusätzlichen Vorteil gegenüber der Kugel beim Brinellverfahren, da selbst bei geringen Eindrucktiefen der pyramidenförmige Eindruck schärfere Ränder hinterlässt und damit besser ausgemessen werden kann. Bei geringen Eindrucktiefen steigt deshalb die Genauigkeit der Vickersprüfung gegenüber der Brinellhärteprüfung. Im Gegensatz zur Härteprüfung nach Brinell eignet sich das Prüfverfahren nach Vickers für alle Härtebereiche, d. h. von sehr weichen bis sehr harten Werkstoffen.
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. Härteprüfung nach Vickers. Die Härteprüfung nach Vickers ist für harte und gleichmäßig aufgebaute Werkstoffe geeignet. Sie ist besonders für dünne Prüfkörper geeignet. Bei dem Härteprüfverfahren wird eine Diamantpyramide mit quadratischer Grundfläche, mit einer genormten Prüfkraft, 10 - 15 Sekunden, in die Oberfläche des Prüfteils gedrückt. Die von dem Eindruck entstandende Diagonale wird gemessen und mit diesem Wert die Vickershärte bestimmt. Formeln zur Berechnung der Vickershärte
Mindestdicke des Prüfteils
s > 1, 5 •d
Diagonalenberechnung
Vickershärte
Prüfkräfte und Prüfbedingungen für die Vickershärte
Prüfbedingung
HV 0, 2
HV 0, 3
HV 0, 5
HV 1
HV 2
HV 3
HV 5
HV 10
HV 20
HV 30
HV 50
HV100
Prüfkraft F in N
1, 961
2, 942
4, 903
9, 807
19, 61
29, 42
49, 03
98, 07
196, 1
294, 2
490, 3
980, 7
Beispiel für die Angabe der Härte in Vickers
600 HV 2 / 20
600 HV = Der erechnete Vickershärtewert
2 = Prüfkraft (HV 2 • 9, 80665 N = 19, 6133 N)
20 = Einwirkdauer (kann man weglassen wenn Einwirkdauer zw.
Beispiel: 440 HV30 Dabei bedeutet: 440 = Härtewert: HV = Härte Vickers mit Diamantpyramide 136°: 30 = Prüflast (Kraft F) in kg bzw. kgf Wird die Prüflastdauer gemäß Norm (10 - 15 Sekunden) eingehalten wird hinter dem Härtewert nichts angegeben. Erst wenn die Prüflastdauer nicht eingehalten wird muss die Zeit ebenfalls dokumentiert werden. Beispiel: 440 HV30/20
Härteprüfmaschinen nach Prüfkraft | Vickers
Härteprüfmaschinen gehören zu der Gruppe der Werkstoffprüfmaschinen bzw. Materialprüfmaschinen. Die unten genannten Normen verwenden durchweg den Begriff Härteprüfmaschine. Da für den Begriff der Härteprüfmaschine keine Definition existiert werden in der Industrie auch die Begriffe Härteprüfer, Härteprüfgerät, Härtemessgerät, Härtemesser oder andere Abwandlungen genutzt. Die Gruppe der Härteprüfmaschinen wird gemäß DIN EN ISO 6507-1 für das Verfahren Vickers (nur hier) je nach Prüfkraft in folgende Gruppen eingeteilt: Beschreibung gebräuchlicher Name Prüfkraft in Newton Prüfverfahren Vickers- Mikrohärteprüfung Mikro-Härteprüfmaschine ≤ 0, 009.
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