1998 LS 8.1 Haerte vertieft
Härteprüfung
Härte ist der Widerstand, den ein Körper dem Eindringen eines anderen in seine Oberfläche entgegensetzt.
Es existieren dafür mehrere Prüfverfahren. Sie sind nach ihren Erfindern Brinell, Vickers, Knoop, Rockwell und Shore benannt.
Harte Werkstoffe werden normalerweise mit der Härteprüfung nach Vickers geprüft.
Härteprüfung nach Vickers
Beim Prüfverfahren nach Vickers wird eine Diamantpyramide mit den Flächenwinkeln 136° langsam in die Werkstückoberfläche gedrückt.
Beispiel: Eine Legierung „220 HV 30/20“. Das bedeutet:
| Härtewert nach | Härte Vickers | mit Prüfkraft in kp | und Einwirkdauer in s |
|---|---|---|---|
| 220 | HV | 30 | /20 |
Die Angabe der Einwirkdauer kann man weglassen, wenn die Einwirkdauer zwischen 10 und 15 sekunden liegt.
Die Prüfkraft wird in der veralteten Einheit Kilopond (kp) angegeben. Ein Kilopond sind 9,8 Newton.
In der Zahntechnik wird die Härte nach Vickers bei weicheren Edelmetalllegierungen meistens mit HV5 (Prüfkraft 5 kp = 49,03 N) und bei härteren NEM-Legierungen meistens mit HV10 (Prüfkraft 10kp = 98,07N) gemessen. Zu wenig Prüfkraft führt zu keinen Eindruck, zuviel Prüfkraft führt zu einem zu tiefen Eindruck.
Eine niedrigere Härte lässt sich gut spanen (fräsen) und ist "freundlich" zu den Antagonisten. Ab 300 HV liegt die Härte im Bereich von Zahnschmelz.
Formeln für eine Härteprüfung nach Vickers
Die Härte errechnet sich anschließend aus den Quotient (Verhältnis von zwei größen zueinander) der aufgewendeten Kraft (F in Newton) zur Abdruckoberfläche (A in mm²) der Pyramide im Werkstück (0,102 mal dem ganzen, um die Kilopond in Newton umzuwandeln:
[math]\displaystyle{ \text{HV} = 0,102 \times \frac{F}{A} }[/math]
[math]\displaystyle{ A = \frac{d^2}{2 \sin\left(\frac{136^\circ}{2}\right)} }[/math] oder [math]\displaystyle{ A \approx \frac{d^2}{1,85} }[/math]
mit:
HV für Härte nach Vickers,
F für Kraft (Force) in N,
A für Fläche (Area) in mm,
d für Durchmesser (diameter) in mm