Rockwell Härteprüfer normgerecht nach DIN EN ISO 6508 und ASTM E-18

Hintergrundinformation Härteprüfung nach Rockwell (DIN EN ISO 6508)

1907 veröffentlichte Ludwik den Vorschlag, die Eindringtiefe eines Diamantkegels zur Beurteilung der Härte eines Werkstoffes heranzuziehen. Weiterhin sollte durch das Aufbringen einer Prüfvorkraft der Einfluss der Probenoberfläche ausgeschaltet werden. Erst im Jahre 1922 gelang es jedoch dem Amerikaner Stanley P. Rockwell, aufbauend auf der Idee von Ludwik, ein brauchbares Härteprüfverfahren zu entwickeln. Wegen der Einfachheit in der Durchführung fand die Rockwell Härteprüfung schnell Eingang in die Industrie.

Eindringkörper für die Rockwellprüfung

Als Eindringkörper werden bei der Rockwellprüfung ein Diamantkegel mit einem spitzen Winkel von 120° oder zwei gehärtete Stahlkugel (Durchmesser 1/16 Zoll = 1,5875mm oder 1/8 Zoll = 3,175mm) verwendet. Die Stahlkugeln dürfen nur verwendet werden, wenn dies ausdrücklich in der Erzeugnisspezifikation gefordert ist oder gesondert vereinbart wird. Falls gefordert oder vereinbart dürfen auch Hartmetallkugeln von 6,356 oder 12,70mm verwendet werden.

120°
Diamantkegel

HRA, HRC, HRD, HR 15 N, 
HR 30 N, HR 45 N

Ø 3,175mm
Gehärtete Stahlkugel

HRE, HRH, HRK

Ø 1,5875mm
Gehärtete Stahlkugel

HRB, HRF, HRG, HR 15 T, HR 30 T, HR 45 T, HR Bm, HR Fm

Ablauf der Rockwell Härteprüfung

1. Der Eindringkörper wird zunächst mit einer bestimmten Vorlast F₀ in die Oberfläche des Prüflings eingedrückt. Dadurch sollen Einflüsse der Oberfläche auf den Härtewert, wie z.B. Zunderschichten, Aufhärtungen usw., ausgeschlossen werden. Unter diese Vorlast dringt der Prüfkörper zunächst um die Strecke t₀ in den Prüfling ein. Zum Aufbringen der Prüfvorkraft wird der Prüfling in der Regel gegen den Eindringkörper gedrückt, bis die erforderliche Prüfkraft anliegt.
    
2. In einem zweiten Schritt wird die Prüfzusatzkraft F₁ aufgebracht. Der Prüfkörper dringt jetzt um einen weiteren Betrag D_t in die Probe ein. Die Prüfzusatzkraft ist dabei (ausgehend von der Vorlast) stoß- und erschütterungsfrei und ohne Überschwingungen innerhalb eines Zeitraumes von 2-8 s aufzubringen und für 4±2s konstant zu halten.
    
3. Im dritten Schritt wird wieder bis auf die Vorlast F₀ entlastet. Dabei bewegt sich der Eindringkörper um den elastischen Anteil der Verformung t_el nach oben zurück, so dass die bleibende Eindringtiefe t_bl ist. Der Härtewert wird entweder direkt am Härteprüfgerät angezeigt oder er kann aus der gemessenen Eindringtiefe errechnet werden.

t₀ = Eindringtiefe durch die Prüfvorgabe F₀
Δt = zusätzliche Eindringtiefe durch die Prüfzusatzkraft F₁
t_el = elastische Rückverformung durch Entlasten auf die Prüfvorkraft F₀
t_bl = bleibende Eindringtiefe nach Entlastung auf die Prüfvorkraft F₀

Ergebnis einer Rockwell Härteprüfung

Das Ergebnis einer Rockwell Härteprüfung wird wie folgt ermittelt:

Beim HRC-Verfahren ist Z = 100 und die Skalenteilung Skt = 0,002 mm. Wird eine bleibende Eindringtiefe von 0,12 mm gemessen, dann beträgt die Rockwell-C-Härte 40 HRC.

Nach DIN EN IS 6508-1 wird das Ergebnis einer Härteprüfung nach Rockwell folgendermaßen angegeben:

60 HRC W   ⇒   Härtewert nach Rockwell

60 HRC W   ⇒   Kennzeichnung für die Rockwellhärte

60 HRC W   ⇒   Kennzeichnung der Härteskala

60 HRC W   ⇒   Bezeichnung des Eindringkörperwerkstoffes der Kugel (entfällt bei Diamantkegel)