158Bestellfax: 0371 / 520 4410 oder Anfragen: info@betecnet.dePrüfverfahren: Härtemessung und KerbschlagsprüfungDie Härtemessung dient der Ermittlung des Widerstandes eines Werkstoffes gegen das Eindringen eines Prüfkörpers, der mit bestimmter Form, Kraft und Zeit auf ihn einwirkt. Je nach angewandtem Verfahren wird aus der gemessenen Tiefe oder Größe des bleibenden Eindruckes, den der Prüfkörper in dem Werkstück hinterlässt, der Härtewert ermittelt.Die gängigsten genormten Verfahren zeigt Tabelle 1 – in Zweifelsfällen gilt bei mechanischen Verbindungselementen die Härteprüfung nach Vickers.Die Messungen erfolgen an vorbereiteten Proben – hier sind zu unterscheiden:• „Routine-Prüfung“ Die Messung erfolgt auf einem ebenen Schliff an der Oberfläche der Probe. Gängige Härteprüfverfahren sind Rockwell (HRC) und Vickers (HV 10 – HV 30).• „Schieds-Prüfung“ Die Messung erfolgt auf einer Längs- oder Quer schliff-Fläche der zerteilten Probe. Das in ISO 898 festgelegte Prüfverfahren ist Vickers (HV).Bei der Annahmeprüfung von „Mechanischen Verbindungselementen“ gelten Härtemessungen nur der Routine- und Vergleichskontrolle – sie sind allein nicht entscheidend für die Beurteilung der mechanischen Eigenschaften!Für Schrauben gilt der Zugversuch zur Ermittlung der Zugfestigkeit, Streckgrenze und Dehnung – für Muttern gelten Prüfkraft- und Aufweitversuch. (ISO 898-1, DIN 267-21, ISO 898-2).Tabelle 2 zeigt eine Umwertung der Härten nach Vickers, Rockwell und Brinell zueinander und zur Zugfestigkeit von unlegierten bis niedriglegierten Stählen in warmumgeformtem oder wärmebehandeltem Zustand. Daneben sind die Härtebereiche von Schrauben, Muttern und Scheiben der ver-schiedenen Festigkeitsklassen nach Norm angegeben. Kleinlasthärteprüfung Die Kleinlasthärteprüfung mit Prüfkräften zwischen 2 und 30 N (HV 0,2 bis HV 3) ist das Bindeglied zwischen der konventionellen Härteprüfung (HV 5 bis HV 100) und Mikrohärteprüfung. Sie ist geeignet für die Härtebestimmung in Randschichten und zur Aufnahme von Härteverlaufskurven.Bei Verbindungselementen, speziell vergüteten Schrauben ab der Festigkeitsklasse 8.8, wird die Kleinlasthärteprüfung nach ISO 898-1 zur Ermittlung des Kohlungszustandes im Gewindebereich verwendet. Kerbschlagarbeit Als Maß für die Zähigkeit wird die Kerbschlagarbeit herangezogen. Diese sagt aus, welche Arbeit verrichtet werden muss, um eine Probe zu zerschlagen. Zähe Stähle absorbieren viel Arbeit. Bei spröden Stählen ist die zu verrichtende Arbeit gering. Das Ergebnis der Kerbschlagarbeit wird insbesondere dazu verwendet, um die Verwendbarkeit von Stahl bei tiefen Temperaturen einzuschätzen. Für die Prüfung werden aus den Schrauben quadratische Prüfkörper mit einer definierten Kerbe herausgearbeitet. Es wird die ISO-V- und die ISO-U-Probe unterschieden. In der Praxis hat sich die Anwendung der ISO-V-Probe bewährt, da diese durch die stärkere Kerbwirkung im Vergleich zu der ISO-U-Probe empfindlicher auf die Ver- sprödung der Schraube reagiert.Verfahren, BezeichnungVickers HVBrinell HBRockwellHRCHRBNorm, StandardISO 6507-1,2 (DIN 50133)ISO 6506 (DIN 50351)ISO 6508 / EN 10004 (DIN 50103-1)Geeignet für WerkstoffeMetallische Werkstoffe mit sehr geringer bis sehr hoher Härte (Bestimmung mittlerer Härte)Metallische Werkstoffe mit sehr geringer bis hoher Härte (Bestimmung partieller Härte)Gehärtete Stähle, gehärtete undangelassene LegierungenWerkstoffe mittlerer Härte, Stähle mit niedrigem bis mittle-rem C-Gehalt Messing, Bronze ...Zugfestigkeitsbereich ca. (Rm in N/mm2)< 250 – 2000255 – 1520770 – 2000250 – 800 250 – 800EindringkörperDiamantpyramide, quadratische Grundfläche, Flächenwinkel 136°136°d1d2Kugel aus gehärtetem Stahl, Durchmesser: 10/15/2,5 oder 1 mmDdDiamantkegel, Kegelwinkel 120°Spitze: Rundungshalbmesser 0,2 mme120°Kugel aus gehärtetem StahlDurchmesser: 1/16“ = 1,5875 mme1/16”Einwirkdauer allgemein (für Schieds-prüfungen min.)Werkstoffabhängig 10 – 30 (30) Sek. Werkstoffabhängig 10 – 30 (30) Sek. Werkstoffabhängig 2 – 25 (30) Sek. (zweistufiger Eindruck Prüfkraft F0 + Prüfkraft F1 = Prüfgesamtkraft F)Kurzzeichen (Beispiele)640 HV 30 eingesetzte Prüfkraft F = 294 N/30 kp Härte Vickers ermittelter Härtewert180 HV 50/30 Einwirk- dauer/sec.350 HB Härte Brinell ermittelter Härtewertbei Kugel Ø 10 mmPrüfkraft 29420 N/3000 kpEinwirkdauer 10–15 Sek.120 HB 5/250/30 Einwirk- dauer/sec. Prüfkraft/kp Kugel–Ø45 HRC Härte Rockwell Verfahren C ermittelter Härtewert45 HRB Härte Rockwell Verfahren B ermittelter HärtewertTabelle 1: Vergleich der HärtemessverfahrenISO-V- und ISO-U-Probe
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