Vickers Sertlik

Was ist Vickershärte?

Bei der Vickers-Methode wird eine quadratische Diamantpyramide in die Probenoberfläche gedrückt und die Härte durch Messung der beiden Diagonalen des resultierenden Eindrucks berechnet. Da die Geometrie des Eindringkörpers über den gesamten Lastbereich gleich ist, wird von sehr niedrigen bis zu hohen Lasten eine einzige Skala verwendet.

Zweck von Vickershärte

Der Zweck besteht darin, die Härte in dünnen Abschnitten, Beschichtungen, gehärteten Oberflächenschichten und einzelnen Mikrostrukturphasen zu messen. Mit dieser Methode werden Einsatzhärtetiefen- und Schweißnahthärtekarten abgeleitet.

Bei welchen Produkten wird Vickershärte angewendet?

Gehärtete Randschichten und Einsatzhärteproben
Beschichtungen und dünne Filme
Schweiß- und Wärmeeinflusszone
Feinblech- und Drahtprodukte
Mikrostrukturphasen und einzelne Körner

In welchen Branchen wird Vickershärte eingesetzt?

MetallAutomobilLuft- und RaumfahrtBauwesenMaschinenbau

Normen zu Vickershärte

ISO 6507-1 (Vickers-Härtetest — Prüfverfahren)
ISO 6507-2 (Verifizierung und Kalibrierung von Prüfmaschinen)
ASTM E384 (Mikroindentationshärte von Materialien)
ISO 2639 / ISO 18203 (Bestimmung der Einsatzhärtetiefe)

Prüfbedingungen für Vickershärte

Eindringkörper: Diamantpyramide mit quadratischer Basis und einem Flächenwinkel von 136°
Testkraft: Je nach Anwendung aus dem Makro-, Niedriglast- oder Mikrobereich ausgewählt
Verweilzeit: Im Standard definierte Dauer
Messung: Die beiden Diagonalen des Eindrucks werden gemessen und gemittelt

Prüfgerät für Vickershärte

Vickers/Mikrohärteprüfer
Diamant-Pyramiden-Eindringkörper
Messmikroskop mit hoher Vergrößerung oder automatisches Eindrucklesesystem
Ausrüstung zum Montieren und Polieren von Proben
Härte-Referenzblöcke

Probenanforderungen für Vickershärte

Zur Mikrohärtemessung muss die Probe metallographisch poliert werden.
Bei der Oberflächenvorbereitung darf keine Erwärmung oder Verformung auftreten.
Bei Querschnittsmessungen muss die Probe kantenschonend montiert werden.
Einkerbungen müssen den in der Norm definierten Abstand zueinander und zum Rand haben.
Bei Beschichtungsmessungen bestimmt die Beschichtungsdicke die auszuwählende Last.

Dauer von Vickershärte

Eine einzelne Messung dauert Minuten. Wenn ein Härteprofil oder eine Härtekarte erforderlich ist, kann die Dauer je nach Anzahl der Eindrücke bis zu Stunden dauern; Automatisierte Systeme verkürzen diesen deutlich.

Ablauf von Vickershärte

1Die Probe wird geschnitten, montiert und poliert.
2Die zur Anwendung passende Prüfkraft wird ausgewählt.
3Die Maschine wird mit einem Referenzblock verifiziert.
4Der Eindringkörper wird mit der definierten Kraft in die Oberfläche gedrückt und für die Einwirkzeit gehalten.
5Die Kraft wird entfernt und die Eindruckdiagonalen werden gemessen.
6Der Härtewert wird berechnet.
7Ist ein Profil erforderlich, werden Einkerbungen in definierten Abständen angeordnet.

Annahmekriterien für Vickershärte

Der Methodenstandard definiert, wie der Test durchgeführt wird, nicht wie das Ergebnis aussehen soll. Die Akzeptanzgrenze ergibt sich aus der Materialnorm, der Produktspezifikation oder der technischen Zeichnung des Kunden; Auf dieser Seite gibt es daher keine zahlenmäßige Begrenzung.

Auswertung der Ergebnisse

Das Ergebnis wird mit der Bezeichnung unter Angabe der eingesetzten Kraft (z. B. HV 10) gemeldet. Bei der Beurteilung der Einsatzhärtetiefe wird die Profilkurve in der Tiefe interpretiert, in der sie den durch die Werkstoffnorm definierten Grenzhärtewert schneidet.

Prüfbericht zu Vickershärte

Probenidentifikation, Materialtyp und ggf. Guss-/Chargennummer
Probengeometrie, Abmessungen und Vorbereitungsmethode
Es gelten Standard- und Testbedingungen
Temperatur und Umgebungsbedingungen prüfen
Messwerte und berechnete Größen
Fotos von Bruchflächen oder Vertiefungen (falls zutreffend)
Messunsicherheit (falls gewünscht)
Eine Aussage, dass das Ergebnis nur für die zum Test eingereichte Probe gilt

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Mekanik Testler — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Vickershärte gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Mechanische Prüfungen messen, wie sich ein Werkstoff oder ein Bauteil unter Krafteinwirkung verhält. Die Familie reicht von statischer Belastung (Zug, Druck, Biegung) über zeitabhängiges Verhalten (Ermüdung, Kriechen) bis zu Härte und Verschleiß sowie Bruchzähigkeit.

Das gemeinsame Merkmal dieser Prüfungen ist, dass das Ergebnis als WERKSTOFFEIGENSCHAFT ausgewiesen wird. Streckgrenze oder Härte sind keine Konformitätsentscheidung; sie sind Zahlenwerte, mit denen Konstruktion und Produktnorm verglichen werden. Mechanische Prüfberichte sind daher meist Eingangsgröße für eine technische Entscheidung und nicht für eine Produktzulassung — Werkstoffauswahl, Sicherheitsfaktor, Lebensdauervorhersage.

Die Unterscheidung zwischen statischem und dynamischem Verhalten ist der Schlüssel zum Verständnis des Bereichs. Ein Bauteil kann unter statischer Last völlig unbelastet erscheinen und dennoch unter wiederholter Belastung brechen; der Ermüdungsbruch tritt bei Spannungen weit unter der Streckgrenze auf und gibt keine Vorwarnung. Bei rotierenden, schwingenden oder zyklisch belasteten Bauteilen ist eine Zugprüfung allein daher kein ausreichender Nachweis.

Die Prüfbedingungen bestimmen das Ergebnis, und dies ist entscheidend für die Lesbarkeit des Berichts: Probengeometrie, Belastungsgeschwindigkeit, Temperatur, Konditionierung und Einspannanordnung. Derselbe Werkstoff liefert unter unterschiedlichen Bedingungen unterschiedliche Werte. Bei Kunststoffen ist der Geschwindigkeitseffekt sehr ausgeprägt, bei Metallen der Temperatureffekt; bei Verbundwerkstoffen verändert die Probenausrichtung das Ergebnis vollständig.

Härte ist die am häufigsten missbrauchte Messgröße in diesem Bereich. Da sie schnell, nahezu zerstörungsfrei und kostengünstig ist, wird sie oft anstelle der Festigkeit verwendet. Umrechnungstabellen von Härte zu Festigkeit existieren, sind aber NÄHERUNGSWEISE und hängen von der Werkstoffgruppe ab; sie als einziges Beweismittel bei der Werkstoffabnahme zu verwenden, ist falsch.

Der Bereich der Bruchmechanik erfordert eine besondere Kompetenz. Messungen der Bruchzähigkeit und der Ermüdungsrisswachstumsrate ermöglichen es zu berechnen, wie lange eine rissbehaftete Struktur hält; sie sind die Grundlage schadenstoleranter Auslegung in Bereichen wie Druckgeräten, Flugzeugstrukturen und Rohrleitungen.

Methodengruppen in diesem Bereich

Statische Prüfungen
Zug, Druck, Biegung, Scherung und Torsion. Streckgrenze und Zugfestigkeit, Dehnung und Elastizitätsmodul werden ermittelt.
Kerbschlagprüfungen
Charpy- und Izod-Kerbschlagbiegeversuch; das Sprödbruch-Zäh-Übergangsverhalten des Werkstoffs wird temperaturabhängig ermittelt.
Härte
Brinell, Vickers, Rockwell, Shore und Mikrohärte. Wertvoll für die Tiefe der Oberflächenbehandlung und lokale Festigkeitsunterschiede.
Ermüdung
Kraft- und dehnungsgesteuerte axiale Ermüdung, Biegeermüdung; Wöhlerkurven (S-N) und Dauerfestigkeitsgrenze.
Kriechen und Spannungsrelaxation
Verhalten unter Langzeitbelastung bei hoher Temperatur; entscheidend für Werkstoffe von Kesseln, Turbinen und Druckgeräten.
Bruchmechanik
Ebene-Dehnung-Bruchzähigkeit, J-Integral, CTOD und Ermüdungsrisswachstumsrate.
Verschleiß und Reibung
Taber- und Drehtrommel-Abrasion, Reibungskoeffizientenmessungen.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Die Berechnung der Festigkeit aus der Härte ist näherungsweise; sie kann nicht als alleiniger Nachweis bei der Werkstoffabnahme verwendet werden.
Ausreichende statische Festigkeit belegt nicht die Ermüdungsfestigkeit; ein zyklisch belastetes Bauteil erfordert eine gesonderte Prüfung.
Wird die Prüfgeschwindigkeit und -temperatur nicht angegeben, ist das Ergebnis nicht vergleichbar — insbesondere bei Polymeren und Verbundwerkstoffen.
Ein Prüfkörper und das tatsächliche Bauteil liefern möglicherweise nicht denselben Wert; Formfließrichtung, Bindenähte und Unterschiede in der Oberflächenbehandlung wirken sich alle aus.
Ein für einen Verbundwerkstoff angegebener Festigkeitswert ist ohne Angabe der Probenorientierung bedeutungslos.
Die ASTM- und ISO-Gegenstücke messen dieselbe Größe, verwenden aber unterschiedliche Probengeometrien; die Ergebnisse gelten nicht als direkt gleichwertig.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Konstruktionsverifikation und Werkstoffauswahl
Wareneingangskontrolle und Lieferantenfreigabe
Erfüllung der mechanischen Anforderungen der Produktnorm
Fehleranalyse, Lebensdauervorhersage und Schadenstoleranzberechnung
Verifizierung von Wärmebehandlungs- und Oberflächenbehandlungsprozessen

Häufige Fragen zu Vickershärte

Sind Mikro-Vickers und Makro-Vickers unterschiedliche Maßstäbe?

Nein, der Maßstab ist derselbe; Der Unterschied liegt in der aufgebrachten Kraft. Bei sehr geringen Belastungen nehmen jedoch die Messempfindlichkeit und der Einfluss der Oberflächenvorbereitung zu, sodass die Ergebnisse immer mit der Kraft angegeben werden.

Kann die Schichthärte direkt gemessen werden?

Ja, wenn die Beschichtung dick genug ist. Bei dünnen Beschichtungen ist die Eindringtiefe im Verhältnis zur Schichtdicke begrenzt, um den Einfluss des Untergrundes auszuschließen; Die Messung erfolgt bei Bedarf an einem Querschnitt.

Vickershärte