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Härteprüfung für mehr Sicherheit

Durchführung im hauseigenen Labor

Härteprüfung (HT)
bei der Zeros GmbH

Eine Härteprüfung stellt dar, wie sich ein Werkstoff unter Krafteinfluss verhält. Daraus ergeben sich wichtige Erkenntnisse über seine mechanischen und verschleißenden Eigenschaften.

Wichtig ist gerade bei Werkstoffen, die in der Herstellung hohen Temperaturen ausgesetzt sind, wie zum Beispiel eine Schweißnaht, die Beurteilung durch Härteverläufe. Die Zeros GmbH führt folgende Arten der statischen Eindringprüfung durch:

  • nach Brinell gemäß DIN EN ISO 6506-1 HB
  • nach Vickers gemäß DIN EN ISO 6507-1 HV
  • nach Rockwell DIN EN ISO 6508-3 HRC
  • nach Leeb gemäß DIN EN ISO 16859-1

Vorteile

  • Schnell durchführbar
  • keine aufwendige Probenfertigung nötig
  • geringe Zerstörung bzw. Beeinflussung des Werkstoffes
  • mobil möglich und automatisierbar

Nachteile

  • liefert keine Aussage zur Duktilität des Werkstoffes
  • es gibt sehr viele verschiedene Verfahren
  • erlaubt nur begrenzte Aussage über die Festigkeit von Werkstoffen

Anwendungsbeispiele
für Härteprüfung

  • Ermittlung der Nitrierhärtetiefe Nht gemäß DIN 50190-3
  • Bestimmung der Einhärtungstiefe SHD (RHT) gemäß DIN EN 10328
  • Bestimmung der Einsatzhärtungstiefe CHD (EHT) gemäß DIN ISO 2639
  • Analyse von Guss- und Schmiedeerzeugnisse
  • Bestandteil von Verfahrensprüfungen
  • Untersuchung von Blech- und Stabmaterialien
  • Bestimmung von Härteverläufen
  • Werkstoffsortierung
  • Untersuchung der Gleichmäßigkeit von Eigenschaften
  • Überprüfung von Wärmebehandlungszonen

HV – Prüfung nach Vickers

Die Prüfung nach Vickers erfolgt mit einer Diamantpyramide, welche einen Winkel von 136° besitzt. Diese dringt in das Werkstück ein und hinterlässt einen Eindruck. Von diesem werden die Diagonalen ausgemessen und unter Berücksichtigung der Prüfkraft wird der erzielte Härtewert ermittelt.

Abbildung Härteprüfung nach Vickers
HV nach Vickers

Für die Prüfung notwendig ist eine gerade, glatte, kratzer- und zunderfreie Oberfläche. Dieses Prüfverfahren ist in der Materialprüfung nach DIN 6507-1 genormt und universell einsetzbar. Es dient zur Messung unterschiedlichster Werkstoffe und -stücke. Geprüft werden können Schichten, dünne Bleche, weiche bis gehärtete Werkstoffe und auch einzelne Gefügebestandteile.

Wie eine Prüfung nach Vickers abläuft können Sie in diesem Video sehen.

HB – Prüfung nach Brinell

Die Härte nach Brinell wird bei der Zeros GmbH mit einer gehärteten Stahlkugel an geraden, glatten und zunderfreien Oberflächen durchgeführt und ist nach DIN EN ISO 6506-1 in der Materialprüfung genormt. Sie eignet sich für Prüfobjekte aus weichen bis mittelharten Werkstoffen (<650HB), wie z.B. nichtgehärtete Stähle, Gusseisenwerkstoffe und NE-Metalle.

Abbildung Härteprüfung nach Brinell
HB nach Brinell

Das Härteprofil des zu prüfenden Werkstoffs wird mithilfe der durch die Stahlkugel erzeugten Abdrücke bzw. der Verformungen in der Oberfläche ermittelt, die je nach Werkstoffgruppe, individuell einwirkender Kraft und dem vorschriftsmäßigen Beanspruchungsgrad variieren.

Gemessen wird der Eindruckdurchmesser und die Eindrucktiefe in Bezug zur Prüfkraft, der Einwirkdauer und dem Härtewert. Die Zeros GmbH ist nach „DIN 6506-1 Metallische Werkstoffe – Härteprüfung nach Brinell – Teil 1: Prüfverfahren“ akkreditiert.

HRC – Härteprüfung Rockwell

Die Prüfung nach Rockwell erfolgt hauptsächlich mit zwei verschiedenen Prüfkörpern. Hier kommen Diamantkegel und Hartmetallkugel zum Einsatz. Diese haben ähnliche Eigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten wie die verwandten Prüfkörper bei Vickers und Brinell, die Form unterscheidet sich allerdings. Für die Prüfung ist eine gerade Oberfläche nötig.

Abbildung Härteprüfung nach Rockwell
HRC nach Rockwell

Die Prüfung erfolgt mit einer Prüfvorkraft (welche z.B. Zunderreste durchdringt, bevor die Prüfung beginnt), danach erfolgt die Prüfung mit Zusatzkraft. Die Härte wird aus der Höhe der bleibenden Verformung ermittelt, welche aus Vor- und Zusatzkraft resultiert. Dieses Prüfverfahren ist in der Materialprüfung nach DIN EN ISO 6508-1 genormt.

Der Diamantkegel bei der HRC-Prüfung ist ähnlich wie bei Vickers zur Prüfung von gehärteten, hochfesten Materialien geeignet und besitzt einen Winkel von 120°. Die Hartmetallkugel ist, ähnlich wie bei Brinell, geeignet zur Prüfung von weichen Stählen und NE-Metallen.

Fragen und Antworten

Was wird bei der Härteprüfung gemessen?

Bei den statischen Eindringverfahren wird die Prüfkraft langsam auf den Werkstoff aufgebracht. Dabei dringt ein härterer Prfükörper in den zu prüfenden Werkstoff ein. Die entstehenden plastischen Verformungen werden als Maß für die Härte des Werkstoffes betrachtet.

Welche Härte Arten gibt es?

Härteprüfverfahren können in 4 Untergruppen unterteilt werden:
statische Eindringverfahren (Brinell, Vickers, Rockwell), instrumentierte Eindringprüfung, dynamische Härteprüfung ( Schlag-/Rückprallhärte) und die indirekte Härteprüfung (elektr. / magnetisch)

Wo wird die Härteprüfung angewendet?

Sie wird zur Bestimmung von Härteverläufen in Wärmebehandlungszonen verwendet. Man nutzt sie ausserdem zum Sortieren von Werkstoffen und zur Untersuchung der Gleichmäßigkeit von Werkstoffeigenschaften.

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