Die Auswahl der mechanischen Prüfgeräte für Bremsbacken aus Gusseisen muss der Norm ICS 45.060.20 entsprechen. Diese Norm legt fest, dass die Prüfung der mechanischen Eigenschaften in zwei Teile unterteilt ist:
1. Zugversuch
Die Durchführung erfolgt gemäß den Bestimmungen der ISO 6892-1:2019. Die Abmessungen und die Verarbeitungsqualität der Zugproben müssen den Anforderungen der ISO 185:2005 entsprechen.
2. Härteprüfmethode
Die Durchführung erfolgt gemäß ISO 6506-1:2014. Härteproben werden aus der unteren Hälfte des separat gegossenen Prüfstabs geschnitten; ist kein Prüfstab vorhanden, wird eine Bremsbacke entnommen, seitlich 6–10 mm abgehobelt und die Härte an 4 Prüfpunkten gemessen. Der Durchschnittswert gilt als Prüfergebnis.
Grundlage für die Härteprüfmethode
Die Norm ISO 6506-1:2014 „Metallische Werkstoffe – Härteprüfung nach Brinell – Teil 1: Prüfverfahren“ legt das Prinzip, die Symbole und Erklärungen, die Prüfgeräte, die Proben, die Prüfverfahren, die Ergebnisunsicherheit und den Prüfbericht für die Härteprüfung nach Brinell an metallischen Werkstoffen fest.
2.1 Auswahl der Prüfgeräte: Brinell-Härteprüfer (zuerst empfohlen)
Vorteile: Der Eindruckbereich ist groß, was die Gesamthärte des Gusseisenmaterials widerspiegeln kann (Gusseisen kann eine ungleichmäßige Struktur aufweisen) und die Ergebnisse sind repräsentativer.
Es ist für Gusseisen mittlerer und geringer Härte (HB 80 – 450) geeignet und deckt damit den gesamten Härtebereich von Bremsbacken aus Gusseisen ab.
Der Vorgang ist relativ einfach und die Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit der Probe sind relativ gering (im Allgemeinen ist Ra 1,6 – 6,3 μm ausreichend).
2.2 Prinzip der Brinellhärteprüfung
Das Prinzip lässt sich wie folgt zusammenfassen: Eine Hartmetallkugel (oder eine Kugel aus gehärtetem Stahl) mit einem Durchmesser von 10 mm wird mit einer bestimmten Prüfkraft (z. B. 3000 kgf) in die Oberfläche der Probe gedrückt. Nach der Messung des Eindruckdurchmessers wird der Härtewert (HBW) berechnet, um die Widerstandsfähigkeit des Materials gegen plastische Verformung zu charakterisieren. Der Hauptvorteil liegt in der hohen Repräsentativität der Ergebnisse, die die makroskopischen Härteeigenschaften des Materials widerspiegeln können. Es handelt sich um eine klassische Methode, die häufig bei der Leistungsprüfung metallischer Werkstoffe eingesetzt wird.
2.3 Symbole und Erklärungen des Brinellhärtewerts
Die Kerndefinition des Brinellhärtewerts (HBW) lautet: das Verhältnis der Prüfkraft (F) zur Eindruckfläche (A) mit der Einheit MPa (normalerweise wird die Einheit jedoch nicht angegeben, sondern nur der numerische Wert verwendet). Die Berechnungsformel lautet wie folgt: HBW=πD(D−D2−d2)2×0,102×F
Wo:
F ist die Prüfkraft (Einheit: N);
D ist der Eindringkörperdurchmesser (Einheit: mm);
d ist der durchschnittliche Durchmesser der Vertiefung (Einheit: mm);
Der Koeffizient „0,102“ ist ein Umrechnungsfaktor, der zur Umrechnung der Prüfkrafteinheit von kgf in N verwendet wird (bei direkter Berechnung in N kann die Formel vereinfacht werden).
Aus der Formel lässt sich ersehen, dass bei gleicher Prüfkraft und gleichem Eindringkörperdurchmesser die Widerstandsfähigkeit des Materials gegen plastische Verformung umso stärker ist und der Brinellhärtewert umso höher ist, je kleiner der Eindringdurchmesser ist; umgekehrt gilt: je niedriger der Härtewert.
Entsprechend den Materialeigenschaften von Bremsbacken aus Gusseisen (Grauguss) sind die Parameter der Brinellhärteprüfung üblicherweise wie folgt:
Prüfkraft (F): Im Allgemeinen werden 3000 kgf (29,42 kN) verwendet, und das entsprechende Härtesymbol lautet „HBW 10/3000“.
Hinweis: Wenn die Probe dünn oder das Material weich ist, kann die Prüfkraft gemäß ISO 6506-1:2014 angepasst werden (z. B. 1500 kgf oder 500 kgf). Dies muss jedoch im Prüfbericht angegeben werden.
Veröffentlichungszeit: 26. August 2025
