Mikrohärteprüfung
Wir bieten Mikrohärteprüfungen als Dienstleistung an, um Härteprüfungen mit geringen Prüfkräften vorzunehmen. Damit erfolgen Härteprüfungen von Metallen, Gläsern, Keramiken, Beschichtungen und Lacke. Des Weiterten werden damit Härteverlaufsmessungen im Querschliff für die Bestimmung der Einhärtetiefe durchgeführt. Wir führen die Mikrohärteprüfung als instrumentierte Eindringprüfung durch, wodurch eine sehr hohe Genauigkeit erreicht wird und weitere Materialkennwerte bestimmt werden können.
Ein Materialkennwert, der beispielsweise durch die Mikrohärteprüfung am Bauteilrand bestimmt werden kann, ist beispielsweise der E-Modul zur Berechnung der Hertzschen Kontaktspannungen. Denn in der Randzone sind die Materialeigenschaften andere als diejenigen welche als Mittelwert aus Zugversuchen an Proben bestimmt werden. Aufgrund der geringen Prüfkräfte und Eindringtiefen des Prüfkörpers eignet sich die Mikrohärteprüfung auch für die Härteprüfung von spröden Werkstoffen.
Analysen
- Mikrohärteprüfung
- Martens-Härteprüfung
- Härteprüfung Beschichtung
- Härteprüfung Lacke
- Einhärtetiefe bestimmen
- Härteverlaufsmessung
- Härtemapping
- Elastizitätsmodul
- Streckgrenze
- Verlustfaktor
Die Mikrohärteprüfung ist gekennzeichnet durch kleine Prüfkräfte und geringe Eindringtiefen des Prüfkörpers. Deshalb können damit Härteprüfungen an Beschichtungen und Lacken erfolgen sowie die Härte in kleinen Oberflächenbereichen bestimmt werden. Da die Ermittlung der Härte aus der aufgezeichneten Kraft-Weg-Kurve erfolgt, können weitere Materialkennwerte berechnet werden. Die Mikrohärteprüfung mit Messung der Kraft-Weg-Kurve ist deutlich genauer als die klassische Härteprüfung. In der aktuellen Norm für die Vickershärteprüfung ISO 6507:2018 dürfen Härtewerte nicht mehr optisch aus Diagonalen kleiner 20 µm ermittelt werden. Für solche Härteprüfungen setzen die Mikrohärteprüfung mit Messung der Kraft-Weg-Kurve ein.
Mit der Möglichkeit des Härtematrixprüfung (Mapping) wird die Verteilung der Härte und Materialeigenschaften über eine Fläche bestimmt. Dadurch können Aussagen über die Homogenität der Werkstoffeigenschaften getroffen werden.
Mit der Mikrohärteprüfung erfolgt die Bestimmung der Einhärtetiefe von randschichtgehärteten Bauteile. Dies erfolgt durch eine Härte-Tiefen-Verlauf-Messung im präparierten Querschliff in dem Härteeindrücke vom Rand in Richtung Probenmitte gesetzt werden (siehe Bild). Aus diesem so ermittelten Härte-Tiefen-Verlauf wird der Abstand von der Oberfläche zur jeweiligen Grenzhärte nach den entsprechenden Normen als Härtetiefe berechnet.
Härteverlaufsmessung (Härteprüfpunkte Bauteilrand)
Prüfkörper
- Vickers
- Knoop
- Berkovich
- Kugel
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für Mikrohärteprüfung.
Instrumentierte Eindringprüfung,
Registrierende Härteprüfung oder
Martens-Härteprüfung
Bei der Mikrohärteprüfung wird während des Eindringvorganges die Prüfkraft und die Eindringtiefe des Prüfkörpers kontinuierlich gemessen. Diese Methode wird als instrumentierte Eindringprüfung, registrierende Härteprüfung oder Martens-Härteprüfung bezeichnet. Das Martens-Härteprüfverfahren 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 mit sehr hoher Genauigkeit bestimmt. Die Auswertung der Kraft-Weg-Kurve ermöglicht auch die Erfassung der elastischen Materialeigenschaften und die Bestimmung von weiteren Materialkennwerten bestimmt werden. Dies sind beispielsweise der Elastizitätsmodul, die Streckgrenze, der Verlustfaktor des Werkstoffes. Der Verlustfaktor ist ein Maß für die Fähigkeit des Materials, Vibrationen und Körperschall zu dämpfen. Bei Gleitreibungspaarungen dient dieser Faktor zur Charakterisierung der Neigung zu Stick-Slip-Verhalten. Um die hohe Genauigkeit für die Mikrohärteprüfung zu erreichen, hat das Mikrohärteprüfgerät ein Referenzwegmesssystem mit dem die genaue Lage der Oberfläche, in die der Prüfkörper eindringt, 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 des Prüfkörpers.
Beispielhafter Ablauf Mikrohärteprüfung: