Wärmebehandlung des Stahls - Europa-Lehrmittel

Wärmebehandlung des Stahls - 10. Auflage, Europa-Nr. 13039
Lösungen zur Aufgabensammlung / Prof. Dr.-Ing. V. Läpple
Fortsetzung der Tabelle von Seite 18
Zwei typische
Vorteile des
Verfahrens
Zwei typische
Nachteile des
Verfahrens
Beispiel für
normgerechte
Härteangabe
(bitte erläutern)
nach Brinell
(DIN EN ISO 6506)
� Einfacher und robuster Prüfkörper,
daher geeignet für den „rauen“
Werkstattbetrieb.
� Geringe Kosten für die Prüfkugeln.
� Nur für weiche bis mittelharte
Werkstoffe (< 650 HBW). Sonst
Abplattung der Hartmetallkugel
und Verfälschung des Härtewertes
� Relativ große Probenbeschädigung
durch Prüfeindruck.
320 HBW/5/187,5/25
� Härtewert nach Brinell: 320
� Prüfkörper: Hartmetallkugel
� Kugeldurchmesser: 5 mm
� Prüfkraft: 1839 N
� Einwirkdauer der Prüfkraft: 25 s
1) Vickers-Makrohärteprüfung 2) Rockwell-C-Verfahren
Lösung zu Aufgabe 6.15
Härteprüfverfahren
nach Vickers 1)
(DIN EN ISO 6507)
� Sehr geringe Beschädigung der
Oberfläche.
� Unabhängigkeit des Härtewertes
von der Prüfkraft im Makrobereich
(F � 49,03 N).
� Relativ großer Aufwand für die
Vorbereitung der Prüffläche und
das Ausmessen der Eindruckdiagonalen.
� Sehr empfindlich gegenüber Erschütterungen
und Stößen.
470 HV5
� Härtewert nach Vickers: 470
� Prüfkraft: 49,03 N
nach Rockwell 2)
(DIN EN ISO 6508)
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� Schnelle und preiswerte Prüfung,
da keine aufwändige Probenvorbereitung
sowie Direktanzeige
des Härtewertes.
� Preiswertes Prüfgerät, da lediglich
ein Längenmessgerät erforderlich
ist (keine teure Optik).
� Ungenau aufgrund von Verformungen
der Probe und anderer
im Kraftfluss liegender Bauteile
(Streuung der Messergebnisse).
� Empfindlichkeit des Diamant-
Eindringkörpers gegenüber Stößen.
56 HRC
Härtewert nach dem Rockwell-C-
Verfahren: 56
� Gehäuse aus Grauguss: Brinell-Verfahren.
Begründung: Grauguss weist harte (Ferrit und / oder Perlit) und weiche (Graphit) Gefügebestandteile auf. Aufgrund
der Größe des Prüfkörpers (Kugel mit einem Durchmesser zwischen 1 mm und 10 mm) werden viele
harte und weiche Gefügebestandteile bei der Messung gleichzeitig erfasst. Somit erhält man bereits
mit einer Messung einen mittleren Härtewert, der relativ wenig streut.
� Drehmeißel aus gehärtetem Schnellarbeitsstahl: Rockwell-Verfahren.
Begründung: An gehärteten Stahlteilen ist das Brinell-Verfahren aufgrund der erforderlichen hohen Prüfkräfte nicht
anwendbar (Hartmetallkugel würde abplatten). Das Vickers-Verfahren würde unter Umständen eine
erhöhte Streuung der Messwerte liefern, da neben Martensit auch weichere Gefügebestandteile wie
Restaustenit vorhanden sein können. Mit dem gegenüber der Vickers-Pyramide größeren Diamantkegel
des Rockwell-C-Verfahrens werden die Nachteile des Brinell- sowie des Vickers-Verfahrens
umgangen.
� Rohr aus EN AW-Al 99,5: Vickers- oder Brinell-Verfahren.
Begründung: Beide Verfahren haben gegenüber der Rockwell-Prüfung eine höhere Messgenauigkeit und sind damit
für die Prüfung grundsätzlich geeignet. EN AW-Al 99,5 ist außerdem ein relativ niedrigfester Werkstoff,
so dass keine nennenswerte Abplattung der Brinell-Prüfkugel zu erwarten und damit grundsätzlich auch
das Brinell-Verfahren anwendbar ist.
� Ermittlung einer Härteverlaufskurve an einem nitrierten Bauteil: Vickers-Verfahren.
Begründung: Um eine Härteverlaufskurve aufzunehmen, müssen die Härteeindrücke möglichst eng nebeneinander
platziert werden. Da jedoch zwischen den Härteeindrücken bestimmte Mindestabstände einzuhalten
sind, ist ein möglichst kleiner Eindringkörper erforderlich bzw. es sind möglichst geringe Prüfkräfte anzuwenden.
Diese Eigenschaft ist beim Vickers-Verfahren gegeben. Da der Eindringkörper (Vickers-
Pyramide) außerdem aus Diamant (härtester Stoff) besteht, ist auch eine Messung harter Gefügebestandteile
(Martensit- und Nitrierschichten) möglich, ohne dass sich der Prüfkörper unzulässig verformt.