Die am weitesten verbreitete Härteprüfung in der Produktion ist die Einpresshärteprüfung, beispielsweise nach Brinell, Rockwell, Vickers oder Mikrohärte. Der ermittelte Härtewert gibt im Wesentlichen den Widerstand der Metalloberfläche gegen die durch das Eindringen von Fremdkörpern verursachte plastische Verformung an.
Nachfolgend eine kurze Einführung in die verschiedenen Härteeinheiten:
1. Brinellhärte (HB)
Man drückt eine gehärtete Stahlkugel mit einem bestimmten Durchmesser (üblicherweise 10 mm) mit einer bestimmten Last (in der Regel 3000 kg) auf die Oberfläche des Materials und hält sie für eine bestimmte Zeit dort. Nach dem Entfernen der Last ergibt das Verhältnis von Last zu Eindruckfläche die Brinellhärte (HB) in Kilogramm Kraft pro Millimeter Quadratzentimeter (N/mm²).
2. Rockwell-Härte (HR)
Bei einem HB-Wert > 450 oder zu kleinen Proben kann die Brinellhärteprüfung nicht durchgeführt werden; stattdessen sollte die Rockwellhärteprüfung erfolgen. Dabei wird ein Diamantkegel mit einem Spitzenwinkel von 120° oder eine Stahlkugel mit einem Durchmesser von 1,59 mm bzw. 3,18 mm unter einer bestimmten Last in die Oberfläche des Prüfmaterials eingedrückt. Die Härte des Materials wird aus der Eindringtiefe ermittelt. Je nach Härte des Prüfmaterials kann diese auf drei verschiedenen Skalen angegeben werden:
HRA: Es handelt sich um die Härte, die mit einer Last von 60 kg und einem Diamantkegel-Eindringkörper ermittelt wird und für Werkstoffe mit extrem hoher Härte (wie Hartmetall usw.) verwendet wird.
HRB: Dies ist die Härte, die mit einer 100 kg schweren Last und einer gehärteten Stahlkugel mit einem Durchmesser von 1,58 mm ermittelt wird. Sie wird für Werkstoffe mit geringerer Härte (wie z. B. geglühter Stahl, Gusseisen usw.) verwendet.
HRC: Dies ist die Härte, die mit einer Last von 150 kg und einem Diamantkegel-Eindringkörper ermittelt wird und für Materialien mit hoher Härte (wie z. B. gehärteter Stahl) verwendet wird.
3 Vickers-Härte (HV)
Verwenden Sie einen Diamant-Quadratkegel-Eindringkörper mit einer Last von weniger als 120 kg und einem Spitzenwinkel von 136°, um in die Materialoberfläche einzudringen, und teilen Sie die Oberfläche der Materialeindringgrube durch den Lastwert, was dem Vickers-Härtewert HV (kgf/mm2) entspricht.
Im Vergleich zu Brinell- und Rockwell-Härteprüfungen bietet die Vickers-Härteprüfung zahlreiche Vorteile. Sie unterliegt nicht den Einschränkungen der vorgegebenen Belastungs- und Eindringkörperdurchmesserbedingungen wie Brinell und ist nicht anfällig für Verformungen des Eindringkörpers. Auch die fehlende Vereinheitlichung der Rockwell-Härtewerte entfällt. Wie Rockwell eignet sie sich zur Prüfung weicher und harter Materialien und ermöglicht die Härteprüfung extrem dünner Teile (oder Schichten) genauer als Rockwell, was nur mit der Oberflächenhärteprüfung möglich ist. Dennoch sind die Ergebnisse nur innerhalb der Rockwell-Skala vergleichbar und nicht mit anderen Härteklassen vereinheitlicht. Da Rockwell die Eindringtiefe als Messgröße verwendet und diese stets kleiner als die Eindringtiefe ist, ist der relative Fehler größer. Daher sind Rockwell-Härtedaten weniger stabil als Brinell- und Vickers-Werte und erreichen auch nicht deren Präzision.
Zwischen Brinell, Rockwell und Vickers besteht eine bestimmte Umrechnungsbeziehung, und es gibt eine Umrechnungsbeziehungstabelle, die abgefragt werden kann.
Veröffentlichungsdatum: 16. März 2023
