Härteprüfung
Wir führen Härteprüfung an Metallen, Gläsern, Kunststoffen, Beschichtungen und Schweißverbindungen als Dienstleistung durch. Hierzu bieten wir eine Vielzahl von Härteprüfverfahren an, wie z.B. die Härteprüfung nach Vickers, Knoop, Rockwell, Brinell, Martens, Leeb, Shore. Die Härteprüfung an Beschichtungen und Schweißverbindungen sowie in kleinen Oberflächenbereichen erfolgt mit sehr kleinen Prüfkräften, entweder mit Mikrohärteprüfung oder Nanoindentierung .
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 ein Prüfkörper in den Werkstoff eingedrückt. Zur Bestimmung der Härte dient entweder die Eindrucksgröße (optische Messverfahren), die Eindringtiefe des Prüfkörpers (Tiefen-Messverfahren) oder der Kraft-Weg-Verlauf während der Prüfung (instrumentierte Eindringprüfung).
Wir arbeiten auf der wissenschaftlichen Grundlage einer Hochschule, mit der Handlungskompetenz eines Industrieunternehmens.
Prüfungen
- Härteprüfung Vickers
- Härteprüfung Knoop
- Härteprüfung Brinell
- Härteprüfung Rockwell
- Martens Härteprüfung
- Kleinlasthärteprüfung
- Mikrohärteprüfung
- Nanoindentierung
- Härteverlaufsmessung
- Einhärtetiefe (Eht, Nht, Rht)
- Härteprüfung Schweißverbindungen
- Härteprüfung Kunststoffe
- Bleistift Härteprüfung
- Mobile Härteprüfung nach Leeb
Materialien
- Metalle
- Gläser
- Keramik
- Kunststoffe
- Elastomere
- Beschichtungen
Härteprüfung nach Vickers, Knoop, Brinell, Rockwell
Die Härteprüfung nach Vickers (HV), Knoop (HK) und Brinell (HB) 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 bei Metallen in etwa HV0.2 entspricht. Diese sogenannten Mikrohärten bestimmen wir deshalb durch die instrumentierte Eindringprüfung (Mikrohärteprüfung, Nanoindentierung).
Zu den Tiefen-Messverfahren gehört die Härteprüfung nach Rockwell (HR). Bei diesem wird zuerst eine geringe Vorkraft aufgebracht, dann die Hauptkraft und nach einer bestimmten Zeit wird diese wieder bis zur Vorkraft zurückgenommen. Meist eingesetzt ist das Verfahren nach Skala C (engl. cone) mit einem Diamantkegel, wozu die Härteangabe den Zusatz HRC erhält. Für weichere und mittelharte Stähle und Messing wird die Skala B verwendet mit einer Wolframcarbidkugel (W) als Prüfkörper. Der aus dieser Härteprüfung ermittelte Härtewert erhält den Zusatz HRBW (früher bei Stahlkugel: HRB).
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für Härteprüfungen.
Instrumentierte Eindringprüfung
(Martens Härteprüfung)
Die instrumentierte Eindringprüfung bzw. Martens Härteprüfung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Härte und weitere Materialkennwerte aus der während der Prüfung kontinuierlich aufgezeichneten Prüfkraft und der Eindringtiefe berechnet wird. Dadurch wird eine deutlich höhere Genauigkeit als bei anderen Härteprüfverfahren erreicht. Des Weiteren werden nicht nur die plastischen Eigenschaften sondern auch die elastischen Eigenschaften des Werkstoffes erfasst. Die Prüfkräfte und die Eindringtiefen sind bei der instrumentierte Eindringprüfung klein und je nach Größe wird unterschieden in die Mikrohärteprüfung und die Nanoindentierung.
Mit diesen Verfahren erfolgen Härteprüfungen von Beschichtungen und Lacken, Härteverlaufsmessungen, Härtemappings und Härteprüfungen bei hohen Temperaturen. z.B. zur Bestimmung der Glasübergangstemperatur von Polymeren. Mit der instrumentierten Eindringprüfung können folgende Materialkennwerte bestimmt werden:
- Vickershärte
- Eindringhärte
- Martenshärte (Universalhärte)
- Einhärtetiefe (Eht, Rht, Nht)
- Härte-Tiefen-Verlauf
- Verlustmodul
- Speichermodul
- Verlustfaktor
- Härte bei hoher Temperatur
- Glasübergangstemperatur
Beispielhafter Ablauf instrumentierte Härteprüfung:
Einhärtetiefe bestimmen
(Härteverlaufsmessungen)
Die Bestimmung der Einhärtetiefe (Eht, Nht, Rht) von randschichtgehärteten Stählen erfolgt durch eine Härteverlaufsmessung. Bei dieser wird eine Reihe von Härteeindrücken am polierten Querschliff vom Probenrand in Richtung der Probenmitte gesetzt. Dies erfolgt mit der Mikrohärteprüfung oder der Nanoindentierung mit kleinen Prüfkräften. Aus diesem so ermittelten Härte-Tiefen-Verlauf wird die Einhärtetiefe ermittelt. Diese wird je nach Verfahren als Einsatzhärtetiefe Eht, Nitrierhärtetiefe Nht oder Randschichthärtetiefe Rht bezeichnet. Mit der Härteverlaufsmessung erfolgt auch die Prüfung von Schweißnahtproben.
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.
Härteprüfung Kunststoff
Die Härteprüfung von Kunststoffen und Hartgummi erfolgt mithilfe eines belasteten Kugeleindringkörpers. In der Norm ISO 2039-1 wird die Kugeldruckhärte von Kunststoffen mittels des Kugeleindrucksversuchs ermittelt. Die Norm ISO 2039-2 beschreibt die Ermittlung des Härtewerts mit einer Rockwell-Härteprüfmaschine unter Verwendung der Rockwell-Härteskalen R, L, M und E.
Shore Härteprüfung
Die Messung der Härte in Shore bei Thermoplastischen Elastomeren erfolgt nach ISO 7619-1 bzw. ISO 868. 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.
Bleistift Härteprüfung
Die Bleistifthärte ist die Widerstandsfähigkeit einer Beschichtung gegen das Eindringen bzw. Einkratzen einer Bleistiftspitze. Diese Härteprüfung erfolgt nach der ASTM 3363 oder der ISO 15184 indem Bleistifte mit verschiedenen Härten über die zu prüfende Probe geführt werden. Das Vorgehen wird so lange wiederholt bis ein Bleistift gefunden wird, der keinen Kratzer hinterlässt. Die Härte dieses Bleistiftes entspricht der Härte der Beschichtung.