Mikrohärteprüfung
Die Mikrohärteprüfung dient dazu die Härte mit kleinen Prüfkräften zu bestimmen, z.B. für die Einhärtetiefe bei randschichtgehärteten Bauteilen. Diese Art der Härteprüfung wird auch als Martenshärteprüfung, Kleinlasthärteprüfung oder Mikroindentierung bezeichnet. Durch die geringen Kräfte kann diese Art der Materialprüfung als quasi zerstörungsfrei angesehen werden. Wir bieten als Steinbeis-Transferzentrum die Mikrohärteprüfung von Bauteilen und Beschichtungen als Dienstleistung an.
Anwendungsgebiete der Mikrohärteprüfung
- Härteprüfung Oberfläche
- Kleinlasthärteprüfung
- Härteprüfung von dünnen und kleinen Teilen
- Härteprüfung spröde Werkstoffe
- Einhärtetiefe (Rht, Eht, Nht)
- Härteverlaufsmessungen
- Härteverteilung (Mapping)
- Schweißnahtprüfung
- Härteprüfung bei hoher Temperatur
Kennwerte
- Härte
- Mikrohärte
- Vickershärte
- Martenshärte
- Universalhärte
- Elastizitätsmodul
- Eindringkriechen
- Eindringrelaxation
- Verformungsarbeit
Wir führen im Steinbeis-Transferzentrum die Mikrohärteprüfung als instrumentierte Eindringprüfung durch. Hierbei wird die Härte und weitere interessante Werkstoffkennwerte (z.B. der E-Modul) aus der während der Prüfung aufgezeichneten Kraft-Weg-Kurve berechnet.
Um die Härteverteilung über eine Fläche zu bestimmen, wie beispielsweise zur Detektion von Seigerungen, wird ein sogenanntes Härtemapping durchgeführt. Dabei werden die Prüfpunkte matrixförmig über die zu untersuchende Fläche verteilt und an jedem die Härte bestimmt.
Die Einhärtetiefe (EHT, RHT, NHT) von randschichtgehärteten Bauteilen wird durch Härteverlaufsmessungen bestimmt. Dabei wird eine Reihe von Härteeindrücken am polierten Querschliff vom Probenrand in Richtung der Probenmitte gesetzt. Dies erfolgt mit kleinen Prüfkräften und deshalb mit der Mikrohärteprüfung oder der Nanoindentierung. 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 Härteprüfung von Schweißnähten.
Die Mikrohärteprüfung können wir im Steinbeis Transferzentrum auch bei Temperaturen bis 350°C durchführen. Dadurch kann das Härteverhalten des Werkstoffes bei hohen Temperaturen untersucht werden und z.B. Größen wie die Glasübergangstemperaturen von Polymeren bzw. Kunststoffe bestimmt werden.
Eine weitere Anwendung für die instrumentierten Eindringprüfung ist die Bestimmung des Vernetzungsgrades von Lackschichten, was insbesondere bei Isolierlacken ein wichtiges Merkmal darstellt.
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für Mikrohärteprüfungen.
Mikrohärteprüfung – Verfahren
Bei der Mikrohärteprüfung bzw. Martenshärteprüfung wird i.d.R. eine vierseitige (Vickers)-Pyramide aus Diamant mit kleinen Kräften und geringen Eindringtiefen in das zu prüfende Bauteil eingedrückt, weswegen das Verfahren oftmals als Mikrohärteprüfung nach Vickers bezeichnet wird. Jedoch ist die Größe des bleibenden Abdruckes wegen der geringen Größe zu gering, um lichtoptisch bestimmt zu werden. Deshalb wird die Härte aus der während der Prüfung aufgezeichneten Kraft-Weg-Kurve berechnet, weswegen die Prüfung als instrumentierte Eindringprüfung bezeichnet wird. Aufgrund der kleinen Prüfkräfte und geringen Eindringtiefen des Prüfkörpers kann diese Art der Werkstoffprüfung als quasi zerstörungsfrei betrachtet werden.
- Instrumentierte Eindringprüfung: ISO 14577, ASTM E2546
- Instrumentierte Eindringprüfung Kunststoffe: ISO TS 19278
- Metallische Überzüge: ISO 4516
- Glaskeramik: ISO 9385
- Einsatzhärtungstiefe Eht bzw. CHD: EN ISO 2639
- Randschichthärtetiefe bzw. SHD: ISO 18203, EN 10328
- Nitrierhärtetiefe Nht bzw. NHD: DIN 50190-3
- Härteprüfung Schweißverbindungen: ISO 9015, ISO 22826
Kraft-Weg-Kurve der Mikrohärteprüfung
Ablauf Mikrohärteprüfung als instrumentierte Eindringprüfung: