Modell MHT CPX2
Mikrohärteprüfgerät für instrumentierte Eindringprüfung (Martens Härteprüfung)
Mit dem Mikrohärteprüfgerät werden die Härte und weitere interessante Materialeigenschaften durch eine Eindringprüfung mit geringen Prüfkräften bestimmt. Damit wird die Härte von Beschichtungen, kleinen Bauteilen, spröden Materialien und Einhärtetiefen durch Härteverlaufsmessungen bestimmt. Die Härteprüfung ist ein Mittel zur Unterscheidung von Werkstoffeigenschaften und ist eines der am häufigsten verwendeten Prüfverfahren der Materialprüfung.
Die Mikrohärteprüfung führen wir als instrumentierte Eindringprüfung durch, was auch als Martens-Härteprüfung bezeichnet wird. Dabei wird die Härte und weitere Werkstoffkennwerte aus der während der Prüfung aufgezeichneten Kraft-Weg-Kurve bestimmt. Dadurch wird eine höhere Genauigkeit als bei der klassischen Härteprüfverfahren erreicht und zudem können dadurch weitere Kennwerte des Materials (z.B. Elastizitätsmodul) nahezu zerstörungsfrei am tatsächlichen Bauteil bestimmt werden.
Wir bieten im Steinbeis-Transferzentrum Mikrohärteprüfungen als Dienstleistung an.
Härteprüfungen
- Beschichtungen
- Einhärtetiefe
- Schweißnähte
- dünne Bauteile
- kleine Bauteile
- spröde Werkstoffen.
- Schweißnahtprüfung
- Härte bei hoher Temperatur
Kennwerte
- Oberflächenhärte
- Elastizitätsmodul
- Eindringkriechen
- Eindringrelaxation
- Verformungsarbeit
Prüfkörper
- Vickers
- Berkovich
- Knoop
- Rockwell
- Kugel
Normen
- Instrumentierte Eindringprüfung: ISO 14577, ASTM E2546
- Instrumentierte Eindringprüfung Kunststoffe: ISO TS 19278
- Metallische Überzüge: ISO 4516
- Glaskeramik: ISO 9385
- Sinterwerkstoffe: ISO 4498
- 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
Die Härteverlaufsmessung dient dazu um die Einhärtetiefe (EHT, RHT, NHT) von randschichtgehärteten Stählen zu bestimmen. 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 Härteprüfung von Schweißnähten.
Härteprüfpunkte Bauteilrand
Spezifikation
- Prüfkraft: 50 mN – 30 N
- Eindringtiefe: 0.1 – 1000 µm
- Positioniergenauigkeit xy: 2 µm
- Max. Probentemperatur: bis 350 °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 bzw. Mikroindentierung wird i.d.R. eine vierseitige (Vickers) oder dreiseitige (Berkovich) Pyramide mit einer definierten Kraft in das zu prüfende Bauteil eingedrückt. Während der Belastung und Entlastung wird die Prüfkraft und die Eindringtiefe des Prüfkörpers kontinuierlich gemessen. Deshalb wird diese Prüfung als instrumentierte Eindringprüfung bezeichnet bzw. früher häufiger als Martens-Härteprüfung. Sie ist gekennzeichnet durch kleine Prüfkräfte und geringe Eindringtiefen des Prüfkörpers, wodurch diese Art der Werkstoffprüfung als quasi zerstörungsfrei betrachtet werden kann.
Kraft-Weg-Kurve
Um die Härteverteilung sowie weiterer Materialeigenschaften über eine Fläche zu bestimmen wird ein Mapping durchgeführt wird. Dabei werden die Prüfpunkte matrixförmig über eine Fläche verteilt werden. Dadurch können Aussagen über die Homogenität der Werkstoffeigenschaften getroffen werden. So kann man aus der Härteverteilung beispielsweise auf Seigerungen durch Perlit rückschließen.
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).
Verfahren zur Härteprüfung