Einhärtetiefe bestimmen
Zur Bestimmung der Einhärtetiefe von randschichtgehärteten Bauteilen wird am Querschliff eine Reihe von Härteeindrücken von der Oberfläche in Richtung Bauteilmitte durchgeführt. Dies wird als Härteverlaufsmessung bezeichnet. Bei dieser Härteprüfung wird der Prüfkörper mit geringen Kräften in das zu prüfende Bauteil eingedrückt. Der Abstand von der Oberfläche bis zur so ermittelten Grenzhärte (GH) wird als Einhärtetiefe definiert.
Als Steinbeis-Transferzentrum bestimmen die Einhärtetiefe von randschichtgehärteten Bauteilen als Dienstleistung.
Kennwerte
- Einsatzhärtetiefe (EHT, CHD) nach ISO 2639
- Randschichthärtetiefe (RHT, SHD) nach ISO 18203
- Nitrierhärtetiefe (NHT, NHD) nach DIN 50190-3
- Härteprüfung in einer Schweißnaht nach ISO 9015 und ISO 22826
Härteprüfverfahren
- Mikrohärteprüfung
- Nanoindentierung
Verfahren
Zur Bestimmung der Einhärtetiefe von randschichtgehärteten Bauteilen wird eine Härteverlaufsmessung durchgeführt, um den Härte-Tiefen-Verlauf zu ermitteln. Diese erfolgt mit kleinen Prüfkräften mit der Mikrohärteprüfung oder der Nanoindentierung. Dabei wird im Querschliff eine Reihe von Härteeindrücken von Rand in Richtung Probenmitte gesetzt und daraus die Grenzhärte (GH) bestimmt. Der Abstand von der Oberfläche bis zur jeweiligen Grenzhärte (GH) wird als Einhärtetiefe definiert. Ähnlich wird auch dazu vorgegangen, um an Schweißnähten die Härteverteilung zu bestimmen. Lichtbogenschweißverbindungen werden nach ISO 9015 geprüft und die mit Laser- und Elektronenstrahlen hergestellte Schweißverbindungen nach ISO 22826.
Härteverlaufsmessung (Härteprüfpunkte Bauteilrand)
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Definition
Die Einhärtetiefe ist der Abstand von der Oberfläche bis zur Grenzhärte (GH), die in Abhängigkeit von der Art der Randschichthärtung definiert ist. Die Einhärtetiefe wird in Abhängigkeit vom Randschichthärteverfahren als Einsatzhärtetiefe (Eht), Randschichthärtetiefe (Rht) oder Nitrierhärtetiefe (Nht) bezeichnet.
Einsatzgehärtete Teile (Aufgekohlte oder carbonitrierte Bauteile)
- Die Einhärtetiefe wird als Einsatzhärtungtiefe (EHT, CHD)) nach EN ISO 2639 bestimmt.
- EHT = Distanz von der Oberfläche bis zu dem Punkt, an dem die Grenzhärte erreicht ist.
- Grenzhärte = 550HV1, wenn die Kernhärte des Fertigteils bei Tiefe 3 x Eht kleiner als 450HV1 ist. Ist die Kernhärte größer 450HV1 kann die Grenzhärte erhöht werden.
Randschichtgehärtete Teile (Induktiv- oder flammengehärtete Bauteile)
- Die Einhärtetiefe als Randschichthärtetiefe (RHT, SHD) wird nach EN 10328, ISO 18203 bestimmt.
- RHT = Abstand zwischen der Oberfläche des zu prüfenden Werkstücks und derjenigen Stelle in der Randschicht, an die Grenzhärte erreicht ist.
- Die Grenzhärte beträgt 0.8 x Mindestwert der Oberflächenhärte, wenn in einer Tiefe von 3 x RHT die Kernhärte kleiner als der Mindestwert der Oberflächenhärte – 100 HV ist.
Nitrierte Teile
- Die Einhärtetiefe wird als Nitrierhärtetiefe (NHT) nach DIN 50190-3 bestimmt.
- NHT = Abstand zwischen der Oberfläche des zu prüfenden Werkstücks und derjenigen Stelle in der Randschicht, an der die Vickers-Härte der Grenzhärte entspricht.
- Die Grenzhärte ist gleich der Ist-Kernhärte + 50 HV.