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Vickers Härteprüfer

Die Vickers Härteprüfer Serie "Qness" hebt die Vickers Härteprüfung auf ein bislang unerreichtes Niveau. Die high-end Laborgeräte der neuen Generation verbinden extrem kurze Zykluszeiten mit maximaler Präzision. Zahlreiche Funktionen wie der 8-fach Werkzeugwechsler, eine umfangreiche Software sowie Vernetzungsmöglichkeiten via Qconnect machen unsere Vickers Härteprüfer Serie zum Produkt der Wahl für Kunden auf der Suche nach maximaler Innovation.

Mikro Vickers Härteprüfer Prüfkraftbereich: 0,25 g – 62,5 kg

Makro Vickers Härteprüfer Prüfkraftbereich: 0,3 kg – 3000 kg

Vollautomatische Vickers Härteprüfer Prüfkraftbereich: 0,3 kg – 3000 kg

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Hintergrundinformation Härteprüfung nach Vickers (DIN EN ISO 6507)

Basierend auf den Ideen von Smith und Sandland wurde 1925 in den englischen Vickers-Werken ein Härteprüfverfahren entwickelt, bei dem eine Diamantpyramide als Eindringkörper verwendet wird.

Bei der Vickers-Härteprüfung wird eine regelmäßige vierseitige Diamantpyramide mit einem Flächenwinkel von 136° mit einer bestimmten Prüfkraft senkrecht in die vorzugsweise polierte Oberfläche des Prüflings eingedrückt. Nach einer bestimmten Einwirkdauer wird der Prüfkörper wieder entfernt und die beiden Diagonalen (d1 und d2) des bleibenden Eindrucks mit Hilfe eines Messmikroskops ausgemessen. Anschließend wird die mittlere Länge d errechnet. Die Vickershärte wird dann nach der angegebenen Formel ermittelt.

1. Eindruck der Diamantpyramide mit Prüfkraft F in den Prüfkörper

Eindruck der Diamantpyramide mit Prüfkraft F in den Prüfkörper

2. Messen des entstandenen Eindrucks mit Durchmesser d

Messen des entstandenen Eindrucks mit Durchmesser d

Berechnung der Vickers Härte

Die Berechnung der Vickers Härte erfolgt mit folgender Formel:

Berechnung der Vickers Härte

VORAUSSETZUNGEN FÜR EINE NORMGERECHTE PRÜFUNG

Bei der normgerechten Prüfung sind verschiedene Voraussetzungen zu erfüllen:

VORAUSSETZUNGEN FÜR EINE NORMGERECHTE PRÜFUNG

Prüftemperatur

  • normale Anforderungen: 10°C bis 35°C 
  • hohe Anforderungen: 23°C ± 5°C

Werkstückdicke

  • t ≥ 1.5 * d mit t = Proben oder Schichtdicke und d = mittl. Länge der Eindruckdiagonalen

Abstände der Prüfeindrücke zueinander und zum Rand

  • Für Stähle, Cu und Cu-Legierungen
    • a ≥ 2.5  * d
    • b ≥ 3 * d
  • Für Leichtmetalle, Pb, Zn sowie deren Legierungen
    • a ≥ 3 * d
    • b ≥ 6 * d

Man unterscheidet Makro-, Kleinkraft- und Mikrohärtebereich.

Makrohärtebereich

Allgemeine Härteprüfungen an relativ dicken Bauteilen

Empfohlene Prüfkräfte

Bezeichnung des Härtewerts

980.70

HV 100

490.30

HV 50

294.20

HV 30

196.10

HV 20

98.67

HV 10

49.03

HV 5

Kleinkraftbereich

Härteprüfungen an dünnen Werk­stücken, dünnen Oberflächenschichten und Folien

Empfohlene Prüfkräfte

Bezeichnung des Härtewerts

29.42

HV 3

19.6

HV 2

9.807

HV 1

4.903

HV 0.5

2.942

HV 0.3

1.961

HV 0.2

Mikrohärtebereich

Härtemessungen an einzelnen Gefügebestandteilen

Empfohlene Prüfkräfte

Bezeichnung des Härtewerts

0.981

HV 0.1

0.490

HV 0.05

0.245

HV 0.025

0.196

HV 0.02

0.098

HV 0.01

Ergebnis einer Vickers Härteprüfung

Nach DIN EN IS 6507-1 wird das Ergebnis einer Härteprüfung nach Vickers folgendermaßen angegeben:

700 HV 10 / 20   ⇒   Härtewert nach Vickers

700 HV 10 / 20   ⇒   Kurzzeichen für die Vickershärte

700 HV 10 / 20   ⇒   Prüfkraftangabe: Prüfkraft [N] = 9.807 * Prüfkraftangabe

700 HV 10 / 20   ⇒   Einwirkdauer der Prüfkraft (entfällt, falls zwischen 1 - 15 s)

Messung von Einhärtungstiefen

Die Härteprüfung nach Vickers ist auch das bevorzugte Verfahren für die Messung von Einhärtungstiefen. Dabei unterscheidet man vor allem zwischen der Einhärtetiefe nach dem Einsatzhärten (CHD), der Einhärtetiefe nach dem Nitrieren (NHD) und der Einhärtetiefe nach dem Induktionshärten (SHD).

EINHÄRTETIEFE NACH DEM EINSATZHÄRTEN (CHD)

Bei der Prüfung der Einsatzhärtetiefe (CHD) wird am Querschliff in regel­mäßigen Abständen von der Oberfläche die Härte in HV1 gemessen. Um die oben genannten Abstandsregeln zwischen den einzelnen Eindrücken einzuhalten, erfolgt dies üblicherweise als ‚Zick-Zack-Linie‘. Die Werte werden graphisch aufgetragen. Die CHD ist der Abstand, bei dem eine bestimmte Grenzhärte unterschritten wird. Üblicherweise ist die Grenzhärte GH = 550 HV1, kann aber abweichend davon festgelegt werden.

Ein Beispiel für dieses Verfahren ist im folgenden Bild zu sehen. Die Einsatz­härtetiefe (CHD) kann auch aus den Wertepaaren errechnet werden.

Abstand von der Oberfläche [mm] ⇒ Härte [HV1]

0.1 ⇒ 717
0.2 ⇒ 718
0.3 ⇒ 705
0.4 ⇒ 675
0.5 ⇒ 645
0.6 ⇒ 610
0.7 ⇒ 580
0.8 ⇒ 550
0.9 ⇒ 520
1.0 ⇒ 490
1.1 ⇒ 465
1.2 ⇒ 450
1.3 ⇒ 440
1.4 ⇒ 430
1.5 ⇒ 425

Abstand von der Oberfläche [mm] ⇒ Härte [HV1]

CHD = Case Hardening Depth

Einhärtungstiefe nach dem Nitrieren

Bei der Prüfung der Nitrierhärtetiefe (NHD) wird am Querschliff in regel­mäßigen Abständen von der Oberfläche die Härte in HV0,5 gemessen. Um die oben genannten Abstandsregeln zwischen den einzelnen Eindrücken einzuhalten, erfolgt dies üblicherweise als ‚Zick-Zack-Linie‘. Die Werte werden graphisch aufgetragen. Die NHD ist der Abstand, bei dem eine bestimmte Grenzhärte unterschritten wird. Üblicherweise ist die Grenzhärte definiert als GH = Kernhärte + 50 HV, kann aber abweichend davon festgelegt werden.

Ein Beispiel für dieses Verfahren ist im folgenden Bild dargestellt. Die Nitrier­härtetiefe (NHD) kann auch aus den Wertepaaren errechnet werden.

Abstand von der Oberfläche [mm] ⇒ Härte [HV1]

0.05 ⇒ 1080
0.1 ⇒ 1050
0.2 ⇒ 350
0.3 ⇒ 257
0.4 ⇒ 250
0.5 ⇒ 250
0.6 ⇒ 250
0.7 ⇒ 250
0.8 ⇒ 250
0.9 ⇒ 250
1.0 ⇒ 250

Abstand von der Oberfläche [mm] ⇒ Härte [HV1]

NHD = Nitriding Hardening Depth

Grenzhärte GH = Kernhärte KH + 50 HV

Einhärtungstiefe nach dem Induktionshärten

Bei der Prüfung der Induktionshärtetiefe (SHD) wird am Querschliff in regel­mäßigen Abständen von der Oberfläche die Härte in HV15 gemessen. Um die oben genannten Abstandsregeln zwischen den einzelnen Ein­drücken einzuhalten, erfolgt dies üblicherweise als ‚Zick-Zack-Linie‘. Die Werte werden graphisch aufgetragen. Die SHD ist der Abstand, bei dem eine bestimmte Grenzhärte unterschritten wird. Üblicherweise ist die Grenzhärte definiert als GH = 85% der Mindestoberflächenhärte, kann aber abweichend davon festgelegt werden.

Ein Beispiel für dieses Verfahren wird im folgenden Bild gezeigt. Die Induk­tionshärtetiefe (SHD) kann auch aus den Wertepaaren errechnet werden.

Abstand von der Oberfläche [mm] ⇒ Härte [HV1]

0.1 ⇒ 698
0.2 ⇒ 700
0.3 ⇒ 703
0.4 ⇒ 705
0.5 ⇒ 705
0.6 ⇒ 705
0.7 ⇒ 703
0.8 ⇒ 701
0.9 ⇒ 698
1.0 ⇒ 700
1.1 ⇒ 701
1.2 ⇒ 660
1.3 ⇒ 500
1.4 ⇒ 300
1.5 ⇒ 285
1.6 ⇒ 284
1.7 ⇒ 283
1.8 ⇒ 285
1.9 ⇒ 282
2.0 ⇒ 281
 

Abstand von der Oberfläche [mm] ⇒ Härte [HV1]

SHD = Surface Hardening Depth

Soll58+4 HRC
650+100 HV10
⇒ GH85%(650HV)
⇒ GH =553 HV