Härteprüfung
Wir bieten Härteprüfung an Metall, Glas, Kunststoffen und an 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.
Die Härteprüfung ist ein Mittel zur Unterscheidung von Werkstoffeigenschaften. Bei der Härteprüfung wird ein Prüfkörper in den Werkstoff eingedrückt und die Härte als Eindringwiderstand bestimmt. Für die Härteprüfung an Festkörpern werden überwiegend Verfahren mit statischer Prüflast eingesetzt und Prüfkörper in den Werkstoff eingedrückt.
Materialien
- Metall
- Glas
- Keramik
- Kunststoff
- Elastomer
- Beschichtungen
Härteprüfverfahren
- Vickers, Knoop, Rockwell, Brinell
- Martens
- Leeb
- Kleinlast-Härteprüfung
- Mikrohärteprüfung
- Nanoindentierung
- Kugeleindruckprüfung
- Rockwell Kunststoffe
- Shore A, D
Härteprüfung nach Vickers, Knoop, Rockwell, Brinell
Zur Bestimmung der Härte dient entweder die Eindringtiefe des Prüfkörpers (Tiefen-Messverfahren), die Eindrucksgröße (optische Messverfahren) oder der Kraft-Weg-Verlauf während der Prüfung (instrumentierte Eindringprüfung). 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 durch Mikrohärteprüfung im Querschliff vom Probenrand in Richtung der Probenmitte durchgeführt. Aus diesem Härteverlauf wird der Abstand von der Oberfläche zur jeweiligen Grenzhärte nach den jeweiligen Normen ermittelt.
Einsatzhärten (aufgekohlte oder carbonitrierte Bauteile)
- Norm: ISO 2639
- Grenzhärte = 550 HV
Randschichthärten (induktiv- oder flammengehärtete Bauteile)
- Norm: ISO18203
- Grenzhärte = 80% x (Mindestwert der Oberflächenhärte)
Nitrierte Bauteile
- Norm: DIN50190-3
- Grenzhärte = Kernhärte + 50 HV
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. Dies Härteprüfungen finden Anwendung für die Bestimmung von Schichthärten, Härteprüfung in kleinen Oberflächenbereichen und für 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: