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Härtemeßverfahren
Man unterscheidet statische und dynamische
Verfahren zur Härtemessung. Alle beruhen auf
dem glei- chen Prinzip: Ein Eindringkörper wird
stetig mit bestimmter Prüfkraft in den
Werkstoff eingedrückt. Die örtliche
Verformung - die sich aus dem plastischen und
dem elastischen Anteil zusammensetzt - wird
gemessen. Die statischen Messungen erfassen
jedoch nur den plastischen Verformungsanteil.
Je nach Größe der Prüfkraft unterscheidet
man: Makro- (Prüfkraft F > 30 N),
Kleinlast- (2 - 30 N) und Mikrohärte (<
0,5N). Zu den statischen Härteprüfverfahren
gehören die Härtemessung nach Brinell, Vikkers oder Rockwell. Bei den dynamischen
Verfahren (Shorehärte- oder
Pendelhammer-Methode,
Schlaghärteprüfung) wird der Eindringkörper
mit einer kinetischen Energie aus einem
definierten Abstand in das Prüfteil gestoßen.
Auf diese Weise werden Rohre, Turbinenwellen
oder Schmiedestücke geprüft. Für den
Vergleich der Ergebnisse, die nach
verschiedenen Verfahren gewonnen wurden, ste-
hen in DIN 50150 Tabellen zur Verfügung.
Brinellhärte
Kurzzeichen HB. Eine gehärtete Stahlkugel (HBS)
oder auch eine Hartmetallkugel (HBW) bekannten
Durchmessers wird mit der Prüfkraft F
senkrecht in die Oberfläche einer glatt
aufliegenden Probe ge- drückt. Die Prüfkraft
ist innerhalb einer definierten Zeitspanne
(zwei bis acht Sekunden) aufzubringen; die
Einwirkzeit muß zwischen zehn und 15 Sekunden
betragen. Aus dem Durchmesser des Ein- drucks
und der Prüfkraft errechnet sich die Brinellhärte.
Das Brinellhärtemeßverfahren kommt be- vorzugt
bei Eisenbasiswerkstoffen oder NE-Legierungen
zur Anwendung. Eine in die Prüfeinrichtung
integrierte Heizvorrichtung verleiht dem
Brinell-Verfahren Bedeutung zur Ermittlung der
Warmhärte von Metallen.
Vickershärte
HV
Eindringverfahren zur Härteprüfung (DIN
50133, Härtemeßverfahren). Ein pyramidenförmiger
Diamant wird mit einer definierten Kraft in
eine Probe eingedrückt. Aus der Diagonalen
des Eindrucks - gemes- sen nach Entlasten der
Probe - läßt sich die Härte berechnen. Je
nach Prüfkraft unterscheidet man Kleinlast-
und Mikrohärtebereich. Die Makrohärte ist
bei Metallen von der Prüfkraft unabhängig.
Das Vickersverfahren eignet sich zur Prüfung
sehr harter Werkstoffe; besonders auch für
kleine, harte, dünne Proben und gehärtete
Oberflächen. Im Kurzzeichen steht nach dem HV
die Prüfkraft und - falls von der Regelzeit
abweichend - auch die Einwirkdauer.
Rockwellhärte
Die Rockwellhärte ermittelt den Härtewert
über die Eindringtiefe eines Prüfkörpers.
Bei den Varianten C und A (für harte bzw.
sehr harte Werkstoffe) sowie auch N (für dünne,
schmale Proben) ist es ein Diamantkegel, der
in definierter Weise in die Probe eindringt.
Bei den Versionen B und F (für mittel- harte
und weichere Werkstoffe) oder T (für dünne
schmale Proben) benutzt man eine Stahlkugel.
Eine sichere Auflage des Prüfkörpers bei der
Messung wird durch die Vorlast erreicht. Die
Prüflast ändert sich je nach Variante. Die
Kurzzeichen für die Rockwellverfahren sind:
HRC, HRA, HRB, HRF, HR- 15N, HR15T, HR30N,
HR30T, HR45N, HR45T. Der Härtewert steht vor
dem Kurzzeichen. Beispiele:
45 HRC; 76 HR45N.
DIN 50103. Blatt l für die Verfahren C, A, B,
F, Blatt 2 für N und T.
Shorehärte
Dynamisches Verfahren zur Härtemessung.
Man ermittelt die Rücksprunghöhe eines
Kopfbolzens, der aus 250 mm Höhe auf die
Probenoberfläche fällt. 177 mm Rücksprunghöhe
entsprechen 100 Shore- Einheiten.
Schlaghärteprüfung
Dynamisches Verfahren zur Härtemessung.
Der Durchmesser eines Kugeleindrucks, der
durch Schlag mit dem Handhammer (Poldihammer)
oder durch eine gespannte Feder erzeugt wurde,
dient als Berechnungsgrundlage. Beim
Poldihammer drückt sich die Kugel zugleich in
einen Prüfstab von bekannter Härte ein.
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