Härteprüfung
Wir bieten Härteprüfung von Bauteilen und Beschichtungen als Dienstleistung an. Wir führen alle gängigen Härteprüfverfahren durch, wie z.B. die Härteprüfung nach Vickers, Koop, Rockwell und Brinell. Die Härteprüfungen von Beschichtungen, in kleinen Oberflächenbereichen und für die Randschicht erfolgen mit der Mikrohärteprüfung oder der Nanoindentierung.
Bei der Härteprüfung wird ein Prüfkörper in den Werkstoff eingedrückt und die Härte als Eindringwiderstand bestimmt. Die Härteprüfung ist ein Mittel zur Unterscheidung von Werkstoffen sowie zur Analyse, Entwicklung und Verbesserung. Für die Härteprüfung an Festkörpern werden überwiegend Verfahren mit statischer Prüflast eingesetzt und Prüfkörper in den Werkstoff eingedrückt.
Härteprüfverfahren
- Vickers
- Knoop
- Rockwell
- Brinell
- Martens
- Leeb
- Mikrohärteprüfung
- Nanoindentierung
- Kugeleindruckprüfung
- Rockwell Kunststoffe
- Shore A, D
Härteprüfung nach Vickers, Knoop, Rockwell, Brinell
Man unterscheidet bei den Prüfverfahren zur Härteprüfung Tiefen-Messverfahren und optische Messverfahren. Zu den Tiefen-Messverfahren gehört die Härteprüfung nach Rockwell. Bei diesem wird zuerst eine geringe Vorkraft aufgebracht, dann die Hauptkraft und nach einer bestimmten Zeit wird diese wieder bis zur Vorkraft zurückgenommen. Die Härteprüfungen nach Vickers, Knoop und Brinell gehören zu den optischen Prüfverfahren. Bei diesen Härteprüfungen wird nur eine einzelne Prüfkraft aufgebracht und anschließend wird der bleibende plastische Abdruck des Prüfkörpers im Bauteil lichtoptisch gemessen. In der aktuellen Norm für die Vickershärteprüfung ISO 6507:2018 dürfen Härtewerte nicht mehr optisch aus Diagonalen kleiner 20 µm ermittelt werden, was etwa HV0.2 entspricht. Diese sogenannten Mikrohärten bestimmen wir deshalb durch die instrumentierte Eindringprüfung.
Einhärtetiefe
Zur Bestimmung der Einhärtetiefe von randschichtgehärteten Stählen werden Mikrohärteprüfungen im Querschliff vom Probenrand in Richtung der Probenmitte durchgeführt. Aus diesem Härteverlauf wird der Abstand von der Oberfläche zur jeweiligen Grenzhärte berechnet.
Aufgekohlte oder carbonitrierte Bauteile (EN ISO 2639)
- Grenzhärte = 550 HV
- Eht = Distanz von der Oberfläche bis zu dem Punkt, an dem die Härte 550 HV beträgt
Induktiv- oder flammengehärtete Bauteile (EN 10328, ISO 3754)
- Grenzhärte = 80% x (Minimum) Oberflächenhärte.
- Rht = Distanz von der Oberfläche bis zu dem Punkt, an dem die Härte 80 % (Minimum) Oberflächenhärte beträgt.
Nitrierte Teile (DIN 50190-3)
- Grenzhärte = Kernhärte + 50 HV
- Nht = (Maximale) Distanz von der Oberfläche bis zu dem Punkt, an dem die Härte 50 HV über der Kernhärte liegt.
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für Härteprüfungen an Ihren Bauteilen.
Mikrohärteprüfung und Nanoindentierung
Mit der Mikrohärteprüfung und der Nanoindentierung werden Härteprüfungen mit kleinen Prüfkräften und geringen Eindringtiefen des Prüfkörpers durchgeführt. Diese findet Anwendung für die Bestimmung der Härte von Beschichtungen und in kleinen Oberflächenbereichen sowie für die Härteverlaufsmessungen im Querschliff. Bei der Mikrohärteprüfung und der Nanoindentierung die Härte aus der Kraft-Weg-Kurve bestimmt. Diese Methode wird als instrumentierte Eindringprüfung, registrierende Härteprüfung oder auch Martens-Härteprüfung bezeichnet. Durch die exakte Bestimmung der Kraft-Weg-Kurve wird eine höhere Genauigkeit als bei der klassischen Härteprüfung erreicht. Des Weiteren wird auch der elastische Verformungsanteil des Werktstoffes erfasst. Zudem können aus dieser Art der Analyse weitere Materialkennwerte bestimmt werden, wie z.B. der Elastizitätsmodul, die Streckgrenze und der Verlustfaktor des Werkstoffs. Letzterer charakterisiert die Werkstoffdämpfung.
Kennwerte, die wir über die instrumentierte Eindringprüfung bestimmen:
- Mikrohärte
- Nanohärte
- Randhärte
- Einhärtetiefe
- Härteverlauf
- Elastizitätsmodul
- Streckgrenze
- Verlustfaktor
- Verlustmodul
- Speichermodul
Mobile Härteprüfung nach Leeb
Die mobile Härteprüfung nach Leeb zählt zu den Rückprallhärteverfahren. Es handelt sich um ein dynamisches Verfahren bei dem ein Schlagkörper mit einer definierten Energie auf die Oberfläche trifft. Je nach erforderlicher Schlagenergie bzw. der Größe des Eindringkörpers, gibt es unterschiedliche Schlagkörper. Vorzugsweise wird die Prüfung nach Leeb zur mobilen Härteprüfung an massiven Bauteilen eingesetzt.
Shore Härteprüfung
Die Messung der Härte in Shore bei Thermoplastischen Elastomeren erfolgt nach DIN ISO 7619-1. Bei der Shore-Härteprüfung dient ein federbelasteter Stift aus gehärtetem Stahl als Eindringkörper. Bei Shore A handelt es sich um einen Kegelstumpf und bei Shore D um eine kugelförmigen Spitze.
Kugeleindruckprüfung
Die Härteprüfung von Kunststoffen und Hartgummi erfolgt mithilfe eines belasteten Kugeleindringkörpers. In der Norm ISO 2039-1 wird der Härtewert mittels des Kugeleindrucksversuchs ermittelt. Die Norm ISO 2039-2 beschreibt die Ermittlung des Härtewerts mit einer Rockwell-Härteprüfmaschine unter Verwendung der Rockwell-Härteskalen E, L, M und R.
Beispielhafter Ablauf Härteprüfung: