Modell MHT CPX2
Mikrohärteprüfgerät für instrumentierte Eindringprüfung (Martens Härteprüfung)
Mit dem Mikrohärteprüfgerät werden Härteprüfungen mit kleinen Prüfkräften und geringen Eindringtiefen des Prüfkörpers in das Bauteil durchgeführt. Dies ist erforderlich, um die Härte von Beschichtungen, Lacken und von spröden Materialien (Glas, Keramik) zu bestimmen. Oder auch für Härteverlaufsmessungen zur Bestimmung der Einhärtetiefe (Eht, Nht, Rht) von randschichtgehärteten Bauteilen oder zur Prüfung von Schweißverbindungen.
Die Mikrohärteprüfung erfolgt im Steinbeis-Transferzentrum als instrumentierte Eindringprüfung, d.h. die Materialkennwerte werden aus der während der Messung aufgenommenen Kraft-Weg-Kurve berechnet. Dadurch wird eine deutliche höhere Genauigkeit als bei der klassischen Härteprüfverfahren erreicht und zudem werden dadurch auch die elastischen Werkstoffeigenschaften erfasst. Zudem darf gemäß ISO 6507-1:2018 die Vickershärteprüfung bei Diagonalen kleiner 20 µm nicht optisch aus dem bleibenden Härteabdruck bestimmt werden.
Wir bieten als Labor an der Hochschule die Mikrohärteprüfungen als Dienstleistung an.
Analysen
- Mikrohärteprüfung
- Martens Härteprüfung
- Instrumentierte Eindringhärte
- Härte Beschichtungen
- Elastizitätsmodul
- Härteverlaufsmessung
- Einhärtetiefe (Eht, Nht, Rht)
- Härteprüfung Schweißnahtverbindungen
- Härte bei hoher Temperatur
- Glasübergangstemperatur
Prüfkörper
- Vickers
- Berkovich
- Knoop
- Rockwell
- Kugel
Normen
- Instrumentierte Eindringprüfung: ISO 14577, ASTM E2546
- 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
Beispiel
- Härteverlaufsmessung für Einhärtetiefe
Die Bestimmung der Einhärtetiefe (Eht, Nht, Nht) von randschichtgehärteten Bauteile erfolgt durch eine Reihe von Härteprüfpunkten am Bauteilrand als Härteverlaufsmessung am polierten Querschliff. Als Ergebnis entsteht ein Härte-Tiefen-Verlauf aus dem die Einhärtetiefe als Abstand zur Grenzhärte bestimmt wird. Dieser Abstand wird je nach Verfahren als Einsatzhärtetiefe Eht, Nitrierhärtetiefe Nht oder Randschichthärtetiefe Rht bezeichnet. 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.
Härteprüfpunkte Bauteilrand
Spezifikation
- Prüfkraft: 50 mN – 30 N
- Eindringtiefe: 0.1 – 1000 µm
- Positioniergenauigkeit: 2 µm
- Max. Probentemperatur: bis 450 °C
Betriebsmodi
- Kraftgeregelte oder weggeregelte Eindringprüfung
- Konstante Dehngeschwindigkeit
- Dynamische Prüfzyklus mit zunehmender Prüfkraft oder Eindringtiefe
- Kontinuierlicher und progressiver Multizyklus
- Matrixprüfung (Mapping)
Instrumentierte Eindringprüfung
Bei der Mikrohärteprüfung wird während des Be- und Entlastungsvorgang mit einem Prüfkörper die Prüfkraft und die Eindringtiefe aufgezeichnet und anschließend werden aus der Kraft-Weg-Kurve die Härte und weitere Materialkennwerte wie z.B. der Elastizitätsmodul bestimmt. Diese Methode wird als instrumentierte Eindringprüfung, registrierende Härteprüfung oder Martens-Härteprüfung bezeichnet. Als Eindringkörper wird in der Regel ein Vickers-Prüfdiamant oder bei spröden Materialien ein Knoop-Prüfdiamant verwendet.
Kraft-Weg-Kurve
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 die Glasübergangstemperatur 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).
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