Mikrohärteprüfung
Wir bieten Mikrohärteprüfungen als Dienstleistung an, um Härteprüfungen mit geringen Prüfkräften vorzunehmen. Damit erfolgen Härteprüfungen von Metallen, Gläsern, Keramiken, Beschichtungen und Lacken und Schweißverbindungen. Des Weiteren werden damit Härteverlaufsmessungen am polierten Querschliff durchgeführt, um Schweißverbindungen zu prüfen oder die Einhärtetiefe zu bestimmen. Wir führen die Mikrohärteprüfung als instrumentierte Eindringprüfung durch, um eine hohe Genauigkeit zu erreichen und um weitere Materialkennwerte (z.B. E-Modul, Streckgrenze) zu bestimmen.
Aufgrund der geringen Prüfkräfte und Eindringtiefen des Prüfkörpers eignet sich die Mikrohärteprüfung auch für die Härteprüfung von spröden Werkstoffen. Je nach Größe der Prüfkraft wird die Mikrohärteprüfung auch als Kleinlasthärteprüfung bezeichnet.
Analysen
- Mikrohärteprüfung
- Kleinlasthärteprüfung
- Instrumentierte Eindringprüfung
- Martens-Härteprüfung
- Härte Beschichtungen und Lacke
- Elastizitätsmodul
- Härteverlaufsmessung
- Einhärtetiefe (Eht, Rht, Nht)
- Härteprüfung Schweißverbindungen
- Härtemapping
- Härte bei hoher Temperatur
- Glasübergangstemperatur
Die Mikrohärteprüfung ist gekennzeichnet durch kleine Prüfkräfte und geringe Eindringtiefen des Prüfkörpers. Deshalb werden damit Härteprüfungen an Beschichtungen und Lacken durchgeführt sowie die Härte in kleinen Oberflächenbereichen bestimmt. Wir führen die Mikrohärteprüfung als instrumentierte Eindringprüfung (Martens Härteprüfung) durch, bei der aus der während der Prüfung kontinuierlich aufgezeichneten Prüfkraft und der Eindringtiefe die Härte und weitere Materialkennwerte berechnet werden. Dadurch wird eine deutlich höhere Genauigkeit als bei anderen Härteprüfverfahren erreicht, die nur die plastischen Eigenschaften des Werkstoffes erfassen. Zudem darf gemäß ISO 6507-1:2018 die Vickershärteprüfung bei Diagonalen kleiner 20 µm nicht optisch aus dem bleibenden Härteabdruck bestimmt werden.
Um die Verteilung der Härte sowie weiterer Materialeigenschaften über eine Fläche zu bestimmen wird ein Härtemapping durchgeführt wird, wobei die Prüfpunkte matrixartig über eine Fläche verteilt werden. Dadurch können Aussagen über die Homogenität der Werkstoffeigenschaften getroffen werden.
Die Mikrohärteprüfung kann in unserem Steinbeis-Transferzentrum auch bei hohen Temperaturen durchgeführt werden. Dadurch kann das Härteverhalten des Werkstoffes bei hohen Temperaturen untersucht werden und z.B. Größen wir die Glasübergangstemperaturen von Polymeren bzw. Kunststoffe bestimmt werden. Das ist die Temperatur bei der diese Werkstoffe vom flüssigen oder gummielastischen Zustand in den glasigen oder hartelastischen Zustand übergehen (Erweichungstemperatur).
Prüfkörper
- Vickers
- Knoop
- Berkovich
- Kugel
Ablauf Mikrohärteprüfung als instrumentierte Eindringprüfung:
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für Mikrohärteprüfungen.
Instrumentierte Eindringprüfung
(Martens-Härteprüfung)
Bei der Mikrohärteprüfung wird während des Eindringvorganges des Prüfkörpers die Prüfkraft und die Eindringtiefe des Prüfkörpers kontinuierlich gemessen. Diese Methode wird als instrumentierte Eindringprüfung, registrierende Härteprüfung oder Martens-Härteprüfung bezeichnet. Die Martens-Härteprüfung wurde nach dem Physiker Adolf Martens benannt. Im Jahre 2003 wurde die Universalhärte in Martenshärte umbenannt.
Bei diesem Prüfverfahren wird die Härte aus der Kraft-Weg-Kurve bestimmt, wodurch eine sehr hohe Genauigkeit erreicht wird und auch die elastischen Materialeigenschaften erfasst werden. Des Weiteren können weitere Materialkennwerte aus der Kraft-Weg-Kurve berechnet werden. Dies sind beispielsweise der Elastizitätsmodul und die Streckgrenze des Werkstoffes. Um die hohe Genauigkeit für die Mikrohärteprüfung zu erreichen, hat das Mikrohärteprüfgerät ein Referenzwegmesssystem mit dem die genaue Lage der Oberfläche permanent gemessen wird.
Für die Härteprüfung von sehr dünnen Beschichtungen setzen wir den Nanoindenter ein. Dieser arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie das Mikrohärteprüfgerät, jedoch mit noch kleineren Prüfkräften und Eindringtiefen der Prüfkörper.
Einhärtetiefe bestimmen
(Härteverlaufsmessung)
Die Bestimmung der Einhärtetiefe (Rht, Nht, Rht) von randschichtgehärteten Bauteilen erfolgt mit der Mikrohärteprüfung oder mit der Nanoindentierung als Härteverlaufsmessung. Dabei wird am polierten Querschliff eine Reihe von Härteeindrücken vom Rand in Richtung Probenmitte gesetzt. Aus diesem so ermittelten Härte-Tiefen-Verlauf wird der Abstand von der Oberfläche zur jeweiligen Grenzhärte berechnet. Dieser wird je nach Verfahren als Einsatzhärtetiefe (Eht), Nitrierhärtetiefe (Nht) oder Randschichthärtetiefe (Rht). Mit der Härteverlaufsmessung erfolgt auch die Prüfung von Schweißnahtproben. Lichtbogenschweißverbindungen werden nach ISO 9015 geprüft und die mit Laser- und Elektronenstrahlen hergestellte Schweißverbindungen nach ISO 22826.
Härteverlaufsmessung (Härteprüfpunkte Bauteilrand)