8. Werkstofftechnologie und Anwendung

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1 8. Werkstofftechnologie und Anwendung 8.1 Grundlagen der Wärmebehandlung 8.2 ZTU-Diagramme 8.3 Härten von Stahl 8.4 Thermochemische Wärmebehandlung 8.5 Oberflächentechnik 8.6 Tribologie 8.7 Gusswerkstoffe

2 Wärmebehandlung von Stählen nicht festigkeitssteigernde Behandlungen Festigkeitssteigernde Behandlungen Diffusionsglühen 1 Grobkornglühen 2 Normalisieren Thermische Härten Vergüten Thermochemische Aufkohlen Nitrieren Weichglühen Randschichthärten Carbonitrieren Rekristallisationsglühen Spannungsarmglühen 1 meist bei Gussteilen 2 heute selten eingesetzt u.a. Nitrocarburieren u.a. Übersicht über gebräuchliche Wärmebehandlungen von Stählen

3 Start Film Stirnabschreckversuch Stirnabschreckversuch: Einhärtbarkeitsprüfung Stirnabschreckversuch / Jominy-Test Härtbarkeit = Aufhärtbarkeit und Einhärtbarkeit o erreichbare Härte (Aufhärtbarkeit) ist abhängig vom Kohlenstoffgehalt o Einhärtbarkeit (Härteverlauf in die Tiefe) wird mittels Jominy-Testprobe geprüft Einhärtungstiefe: senkrechter Abstand von der Oberfläche eines gehärteten Werkstücks bis zu dem Punkt an dem die Härte einem zweckentsprechend festgelegten Grenzwert entspricht (DIN 50190) Stirnabschreckversuch (DIN 50191): Eine Probe bestimmter Abmessung wird an einer Stirnfläche unter festgelegten Bedingungen abgeschreckt, so dass sich über die Probenlänge ein bestimmter Abkühlungsverlauf und somit je nach dem Umwandlungsverhalten des Stahls ein kennzeichnender Härteverlauf einstellt

4 Zulauf Probe Abschirmblech Rockwell Härte C Ablauf Härteprüfversuche Jominy-Stab Abstand vom abgeschreckten Ende 100 mm 13 mm 25 mm Stirnabschreckversuch (Jominy Versuch) Jominy-Stab Wasser (24 C) 13 mm Öffnung

5 Härte HV // Abstand von der Stirnfläche in mm Stirnabschreckkurve und zugehörige Gefügeausbildung, Ck

6 60 Härte HRC CrNiMo4 34 CrMo4 34 Cr Ck Abstand von der Stirnfläche in mm Einfluss von Legierungselementen auf die Härteverlaufskurven

7 T A c 3 A c 1 Austenitisieren + Abschrecken = Härten t Austenitisieren + Abschrecken + Anlassen = Vergüten Temperatur-Zeit-Diagramm Härten und Vergüten Härten von Stahl (DIN EN 10052): Wärmebehandlung, bei der ein Eisenwerkstoff austenitisiert und dann so abgekühlt wird, dass eine Härtesteigerung durch die vollständige oder teilweise Umwandlung des Austenits und gegebenenfalls Bainit zu Martensit erfolgt Ziel: Erzeugung eines hochfesten martensitischen Gefüges mit Härtewerten > 700 HV bzw. 60 HRC Verfahren: o Erwärmen auf K oberhalb GSK, o Dauer bis zum vollständigen Austenitisieren (ZTA-Schaubilder) o Hinreichend schnell abkühlen (abhängig von der Härtbarkeit) o Abschreckmittel: Wasser (unlegierte Stähle) Abschreckemulsionen (niedrig legierte Stähle) Öle Gasstrom oder Luft (höherlegierte Stähle)

8 Vergüten: Härten + Anlassen; Führt zu einer Verringerung der Sprödigkeit des Härtungsgefüges Ausscheidungen von Carbiden (Fe 3 C-Typ) Abbau innerer Spannungen des Martensitgefüges (Eigenspannungen II. und III. Art) Verringerung der Härte

9 1200 C EKD- Stahlseite E 1000 G γ P S S S V qu = 0 V qu = 150K s -1 V qu = 250K s M s B 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 % C V qu > 300K s -1 V qu >> 300K s -1 Ungleichgewichtszustand: Abkühlen mit bestimmter Abkühlgeschwindigkeit V qu Variation der Abkühlung In der Praxis werden folgende mechanische Eigenschaften eines Werkstoffs durch genau eingestellte Abkühlverläufe beeinflusst: o Härte o Zähigkeit o Wechselfestigkeit o Beständigkeit gegen Reibbeanspruchung, Überrollbeanspruchung usw. o Korrosion Zustände entsprechen nicht mehr dem Gleichgewicht und sind nicht reversibel; abhängig von Abkühldauer und Abkühlgeschwindigkeit Mit wachsender Abkühlgeschwindigkeit verschieben sich die Phasengrenzlinien im EKD zu tieferen Temperaturen; die Umwandlungspunkte A 1 und A 3. verschieben sich Im eutektoiden Bereich (0,8 Masse-% C) nimmt mit erhöhter Abkühlgeschwindigkeit der Abstand der Zementitlamellen im Perlitgefüge ab

10 Ab einer bestimmten Abkühlgeschwindigkeit nimmt das Gefüge eine metastabile Gefügestruktur an, die durch hohe Härte und nadelige Struktur gekennzeichnet ist (Martensit) Zwischen den Zuständen Perlit und Martensit entsteht ein metastabiler Zustand, den man früher Zwischenstufe, heute Bainitstufe nennt o Man unterscheidet eine obere Bainitstufe, die im oberen Bereich etwa einem entarteten Perlit entspricht, und eine dem Martensit nahekommende untere Bainitstufe in der Nähe der Martensit-Start-Temperatur M s

11 T C HV1 T C HV1 20 Dauer [min] 20 Dauer [min] Behandlung a) Stahl C45 Behandlung b) Gegenüberstellung von Gleichgewichts- und Härtegefüge Beispiel: C45 (untereutektoider unlegierter Stahl mit ca. 0,45 Gew-% Kohlenstoff) Zwei Proben mit gleichem Ausgangszustand werden bei gleichen Bedingungen austenitisiert und anschließend unterschiedlich abgeschreckt: o Probe a) 850 C 20min / Luft o Probe b) 850 C 20min / Öl Ergebnis der Härteprüfung: o Probe a) 200HV1 o Probe b) 700HV1 Ursachen der unterschiedlichen Härte: o Kornform, Korngröße und strukturelle Anordnung (Verteilung) der einzelnen Kristallite unterscheiden sich o verschiedene Abschreckgeschwindigkeiten führen zu einer unterschiedlichen Gefügeausprägung

12 1200 Temperatur in C E G S P Kohlenstoffgehalt in Ma.-% K 3 ZTU- Diagramm, kontinuierlich C 1200 Abkühlkurven A c 3 A c 1 M s log t [s] Abkühldauer Martensitische Härtung

13 Fe Oktaederlücken mit C besetzt Start Film Martensitumwandlung [010]γ Modell nach E.C. Bain Martensitumwandlung Martensitumwandlung Kohlenstoff kann nicht mehr genügend Platzwechselvorgänge durchführen Da im Ferrit nicht mehr als 0,02 Mas.-% C löslich sind, bildet sich durch Scherung die metastabile Phase Martensit Das Modell beschreibt die möglichen Orientierungsbeziehungen

14 Nadeln: α (dunkel) Restaustenit: γ (hell) Martensitgefüge Lichtmikroskop (Hellfeld) V = 1000:1 Martensitgefüge Umwandlung erfolgt schlagartig aus der Austenitstufe; Beginn an der Austenitkorngrenze Martensitnadeln weisen eine hohe Härte, als Folge der durch tetragonale Gitterverzerrung erzeugten inneren Spannung, auf Phase wird mit α (krz - wie Ferrit) gekennzeichnet

15 Massivmartensit (C~0,42%) Härte ~ 600HV Plattenmartensit + Restaustenit (C~1,0%) Härte ~ 750HV abschrecken von GSK Gefüge wie 0,6% C + Sekundärzementit Härte in HRC abschrecken von GSE (Acm) zunehmender Anteil an Restaustenit CrMo4, gehärtet und angelassen bei 600 C, Härte ~300HV1 0,6 Kohlenstoffgehalt Einflussfaktoren auf die Martensitbildung Martensitbildung wird durch den Anteil an gelöstem Kohlenstoff im Austenit bestimmt o Bei hohen Anteilen (eutektoidischer Bereich) entsteht der nadelige (acicularer) Martensit (Plattenmartensit) o Bei Stählen mit weniger als 0,3% Mas.-% C entsteht Massivmartensit (kubischer Martensit), der keine hohe Härte aufweist o Hochkohlenstoffhaltige Stähle weisen Anteile an Restaustenit auf

16 Temperatur [ C] % Martensit 0,5 Massen-% C 1,0 Martensit + 1,5 Restaustenit Martensitanteil in Vol.-% 75 M s M f -196 C 20 C ,5 1,0 1,5 Gelöster Kohlenstoffgehalt in Ma.-% Restaustenitanteil in Vol.-% Abhängigkeit der Martensitumwandlung vom Kohlenstoffgehalt Einfluss der Temperatur und chemischen Zusammensetzung auf die Martensitbildung Die diffusionslose Umwandlung von Austenit in Martensit erfordert eine entsprechend treibende Kraft: o Unterschied der freien Enthalpien als Folge der Unterkühlung Je mehr Kohlenstoff im Austenit gelöst ist, desto größer muss die Unterkühlung sein Die Martensitstart-Temperatur (M s ) wird mit zunehmendem C-Gehalt zu niedrigeren Werten verschoben Die Umwandlung von Austenit in Martensit erfolgt diskontinuierlich: o Nach Erreichen der Martensitstart-Temperatur wird nur mit zunehmender Unterkühlung weitere Umwandlungsenergie frei, bis bei der Martensitumwandlungs-Endtemperatur (M f ) der gesamte Austenit in Martensit umgewandelt ist

17 o o o Bei hohen Kohlenstoffgehalten wird nicht genügend Umwandlungsenergie frei und es verbleibt ein Anteil von stabilem Restaustenit Bei niedrigem Kohlenstoffgehalt werden Martensitlatten nacheinander in Paketform gebildet; die tetragonale Verzerrung tritt fast nicht auf, man spricht von Massivmartensit Bei C-Gehalten > 0,8 Mas.-% entsteht acicularer oder Plattenmartensit, der spröde und für die Härtung verantwortlich ist; dazwischen entsteht ein Mischgefüge

18 Temperatur [ C] Massivmartensit gemischt 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 Massen-% C Nach Krauss und Marder Plattenmartensit Abhängigkeit der Martensitart vom Kohlenstoffgehalt

19 Abkühlgeschwindigkeit C/s Fe v ok v uk 0,4 0,8 1,2 1,6 Kohlenstoffgehalt %C Abhängigkeit der oberen und unteren kritischen Abkühlgeschwindigkeit in reinen Fe-C-Legierungen vom Kohlenstoffgehalt

20 1200 Ck45 - Vergütungsschaubild 70 Zugfestigkeit bzw. Streckgrenze in MPa Zugfestigkeit Streckgrenze Dehnung Einschnürung Dehnung bzw. Einschnürung in % 0 Beispiel aus Schumann, Metallographie Anlasstemperatur in C Beispiel: Änderung der Kenngrößen aus dem Zugversuch durch das Anlassen

21 Härte in HRC Schaubilder Vergütungsstahl 34Cr4 [Stahlwerke Südwestfalen] Temperatur C Härtbarkeitsstreuband Härtetemperatur 850 C Abstand von Stirnfläche 0 in mm Kontinuierliches ZTU-Schaubild A M s M F Zw 350 P Cr4 Streckgrenze; Zugfestigkeit N/mm² Zeit in sec Temperatur C Vergütungsschaubild Vergütungsquerschnitt 60mm Z A R e R m Anlasstemperatur C M s 400 M Isothermisches ZTU-Schaubild A F Zw P Zeit in sec Cr Bruchdehnung, -einschnürung /% Vergütungsschaubilder In Abhängigkeit vom Durchmesser eines Probestabes werden für die Vergütung Härtewerte (Härtbarkeitsstreuband, Jominy-Stirnabschreckprobe) Streckgrenze, Zugfestigkeit, Bruchdehnung und Brucheinschnürung sowie Kerbschlagarbeit angegeben In vielen Fällen auch ein isothermisches und ein kontinuierliches ZTU-Schaubild

22 Start Film Flammhärten Flammhärten Flammhärten Flammhärten ist ein Abschreckhärten der Werkstückoberflächen mit anschließendem Anlassen bei niedrigen Temperaturen (thermo-physikalisches Verfahren, Randschichthärteverfahren) Beim Flammhärten werden an Bauteilen mit zähem Kern hohe Oberflächenhärten mit bis zu ca. 800 HV erzielt Voraussetzung o Mindestkohlenstoffgehalt von 0,35 Mas.-% C Nach der Austenitisierung erfolgt die Abschreckung je nach Härteverfahren und Werkstoff mit Wasser, speziellem Härteöl, synthetischem Abschreckmittel oder Pressluft Erreichbare Härtetiefen (Rht) liegen je nach Werkstoff bei 2 bis 15 mm

23 Start Film Induktionshärten Induktionshärten Induktionshärten Induktionshärten ist wie das Flammhärten ein thermo-physikalisches Verfahren in der Gruppe der Randschichthärteverfahren Erwärmung des Bauteils erfolgt mittels elektrischer Energie im randnahen Bereich, wobei die Austenitisierungstiefe in erster Linie von der Frequenz des elektrischen Stromes bestimmt wird (je höher die Frequenz, desto geringer die Eindringtiefe Skin-Effekt ) Spezialinduktoren entsprechend den Bauteilbedingungen Für das Induktionshärten kommen neben den Vergütungsstählen ab einem C-Gehalt von 0,3 Mas.-% C auch höherlegierte und hochlegierte Werkstoffe wie z.b. X155CrVMo12 in Frage Erreichbare Einhärtungstiefen (Rht) liegen zwischen 0,1 und 12 mm (je nach Werkstoff, Erwärmungsfrequenz und Erwärmungsdauer)

24 Vorteile des Induktivhärtens: o schnellere Erwärmung, da höhere Leistungsdichte als Flammhärtung o durch CNC-Steuerung hohes Maß an Reproduzierbarkeit o kleinere Bauteile mit geringer Einhärtetiefe können gehärtet werden o Induktorgestaltung und Prozessablauf (Vorschubhärtung, ganzflächige Erwärmung) ergeben große Freiheitsgrade bei der Härtezonengeometrie, auch partielle Härtung nur der höchstbeanspruchten Teile eines Bauteils möglich

25 Sensoren (T, F) Schleifhärten Martensit restaustenitisches Gefüge Martensit Sensor Verformungsinduzierte Martensitbildung Alternative Verfahren

26 Spannung nach Einbrennlackierung nach Vorverformung BH 2 R p0,2 R p0,2 WH BH 2 2 WBH WH BH % Dehnung Karosseriebleche mit Bake Hardening Effekt Bake Hardening (BH) beruht: auf dem Cottrell-Effekt: Zwischengitteratome (C, N) diffundieren auf energetisch günstige Positionen (null- und eindimensionale Gitterdefekte, z.b. Stufenversetzungen); Diffusion wird durch Temperaturerhöhung begünstigt und einer zusätzlichen Vorverformung (WH = Work hardening): Dadurch wird die Fehlstellendichte erhöht und die Interstitionsatome können sich vermehrt an den Defektstellen anlagern, sogenannte Cottrell-Wolken bilden. Die Versetzungsbewegung wird erschwert, es kommt zu einer weiteren Verfestigung. Die Temperaturzufuhr wird während der Einbrennlackierung von Karosserieblechen erreicht. Die Erhöhung der Streckgrenze zeigt die Festigkeitssteigerung an. Kurve 1: ohne Wärmebehandlung Kurve 2: mit Wärmebehandlung ohne Vorverformung (BH 0 ) Kurve 3: mit Wärmebehandlung nach Vorverformung (BH 2 )

27 R p0,2 [MPa] 400 R p0,2 nach Bake hardening R p0,2 nach 2% Verformung R p0,2 Lieferzustand Quelle: H. Bergmann, IMW, U. Bayreuth C Lackeinbrenntemperatur Verfestigung eines Karosseriebleches Massengehalte -%: C < 0,025, Si < 0,4, Mn 0,3-0,7; Al ~0,02 Eigenschaftsänderung durch Bake Hardening: o zusätzliche Steigerung der Festigkeit, erkennbar aus dem Anstieg der 0,2%-Dehngrenze des Karosserieteils, abhängig von der Lackeinbrenntemperatur Positive Effekte durch Bake Hardening: o Gewichtseinsparung o Erhöhung des Widerstands gegen plastische Verformung o Vereinfachung und Kostenreduzierung der Produktion

28 Unlegierte Qualitätsstähle: für den allgemeinen Maschinen- und Motorenbau Einsatzstähle: harte Oberfläche, wälzbeanspruchte Bauteile im Getriebebau Vergütungsstähle: Wellen, verschleißbeanspruchte Bauteile im Getriebebau Stähle für Oberflächenhärtung: Getriebewellen, Bohrstangen, Ritzel, Sägeblätter Nitrierstähle: für verschleiß- korrosions-, und druckbeständige Teile, Kolbenstangen Federstähle: elastisches Verhalten (R e = hoch), Blatt und Spiralfedern Wälzlagerstähle: Verschleißbeständigkeit, Wechselfestigkeit, Härte, hohe Reinheit Säurebeständige Stähle: Kesselbau, chem.apparatebau Nicht magnetisierbare Stähle: Messgeräte, Schiffstechnik, Flugzeugbau, Uhren Warmfeste Stähle: Kesselbau,Dampfturbinenbau,Überhitzerrohre,Raffinerien Hitzebeständige Stähle: Motorenbau (Ventile), Werkzeugstähle Stähle für Wärmebehandlung Unlegierte Qualitätsstähle finden im allgemeinen Maschinenbau für gering beanspruchte Bauteile im Festigkeitsbereich MPa Anwendung. Stähle mit niedrigem C-Gehalt (0,1-0,2%C) werden für Press-/ Stanzteile und zu schweißende Teile eingesetzt, Stähle mit mittlerem C-Gehalt (0,3-0,5%) werden für allgemeinen Maschinenbau, Achsen, Wellen, Kupplungsteile, auch Schrauben und Muttern verwendet. Unlegierte Qualitätsstähle sind für höhere Temperaturen bis C geeignet (warmfest), legierte mit 1-2% Cr, Mo und 1% V und Austenite (Ni-Cr-legiert) bis zu 700 C (kriechfest). Einsatzstähle für Konstruktionsteile, die eine harte verschleißfeste Randschicht aufweisen sollen (z.b. Getriebeteile, Zahnräder, Ritzel, Tellerräder, Bolzen usw.). Die Stähle haben einen niedrigen C-Gehalt ( 0,2%), sind vor dem Aufkohlen gut schweißbar und werden im Verfahren Einsatzhärtung bis zu etwa 0,8-1% C aufgekohlt). Es gibt unlegierte und legierte Einsatzstähle (z.b: Cr, Cr+Mn, Cr+Mo, Ni, Ni+Cr, Cr+Ni+Mo, usw.)

29 Vergütungsstähle haben einen C-Gehalt von 0,2-0,6%, sind als Qualitäts-, wie auch Edelstähle (abgesenkter P-, S-Gehalt, hohe Reinheit) erhältlich. Durch Vergüten wird eine höhere Streckgrenze und Mindestzugfestigkeit erzielt (unlegiert R m 800 MPa, legiert R m 1600 MPa). Für dicke Schmiedestücke wird auch Ni und Mo zulegiert. Stähle für Oberflächenhärtung geeignet für Flamm- und Induktionshärtung. Die Stähle weisen einen höheren C-Gehalt (0,35-0,80%) auf und sind unlegiert, wie auch legiert (Mn, Cr, Mn+Si, Cr+Mo, Cr+V, Cr+Ni+V) verfügbar. Nitrierstähle sind Vergütungsstähle, die Nitrid bildende Elemente (z.b. Al, Cr) enthalten (34CrAl6, 41CrAlMo7 usw.). Federstähle C-Gehalte: 0,4-1% und (Si, Si+Mn, Si+Cr, Mn+V, Cr+V) legiert; R e = MPa. Die Stähle werden vergütet oder auch patentiert: z.b. Drähte, Klaviersaiten. In der Perlitstufe umgewandelt und kaltverformt (gezogen). Wälzlagerstähle für Kugel-, Rollen-, Nadellager mit etwa 1% C, 0,5-2% Cr, und 1% Mn legiert, sehr hohe Reinheit gefordert. Bekanntester Stahl 100Cr6. Gute Kaltumformbarkeit vorhanden, auch als Kaltarbeitsstähle mit geringerer Reinheit klassifiziert. Nichtrostende Cr und Cr+Ni legierte Stähle, austenitische CrNi-Stähle (X5CrNi18 8), ferritische Cr-Stähle (X5Cr13), martensitische Cr-Stähle (X40Cr13, X90CrMoV8) Austenitische Stähle sind nicht magnetisierbar aufgrund von Ni-, Mn-, Cr-Zugabe und N (z.b.: X120Mn12, X45NiCrMnV1254, X8CrNi1812) Hitzebeständige Stähle (z.b. Ventilstähle, X45SiCr4) enthalten Cr-, Al-, Si- Legierungszusätze (X10CrAl14 bis 1100 C, X15CrNiSi2 520 bis 1200 C). Werkzeugstähle unlegierte Edelstähle in mehreren Gütegruppen (~1% C); legierte und hochlegierte Edelstähle (Karbidbildner) für Warmarbeit, Kaltarbeit, Sonderzwecke: Kunststoffverarbeitung (~0,3-0,6% C); Schneidwerkzeuge (~2% C) hochlegiert (Cr, Mo, V, W) (Umformung) Beispiel: Schnellarbeitsstähle 4% Cr und W, Mo, V legiert (z.b. HS6-5-2C: 0,8-1% C, 4% Cr und ~6% W, ~5% Mo, ~2% V)

30 Beispiel 210 HV 50 / 30 Härte nach Vickers Prüfkraft F=50 9,81 N = 490,5 N Härtewert Einwirkdauer in Sekunden Start Film HV Härteprüfung Diamantpyramide Öffnungswinkel 136 Probe Pyramideneindruck d 2 d F sin 1 2 HV = [7.1] 2 g d n n 1 1 = = 0,102 g 9,81 Härteprüfung nach Vickers (DIN EN ISO 6507) Klassifizierung der Härtewerte: o Makrohärteprüfung (HV5-HV100) o Kleinlasthärteprüfung (HV0,2-HV5) o Mikrohärteprüfung (HV0,01-HV0,2)

31 Start Film HR Härteprüfung Feststelleinrichtung Eindringkörper Probe Auflagetisch Zustelleinrichtung Beispiel Härtewert 56 HRC Härte nach Rockwell C Eindringkugel Diamantkegel Probe HRB HRC (hardness rockwell ball) (hardness rockwell cone) Härteprüfung nach Rockwell (DIN EN ISO 6508)

32 Prüfkörper Messuhr Gewichte Prob e Skala auf 0 gestellt 3 Prüfvorkraft 95 N aufgelegt Zusätzlich Prüfkraft aufgelegt (Prüfgesamtkraft) 1471 N abzulesender HRC - Härtewert Prüfkraft abgehoben Probenrandschicht Eindringtiefe etwa 750 fach vergrößert dargestellt Eindringtiefe unter Prüfvorkraft Eindringtiefe unter Prüfgesamtkraft Bleibende Eindringtiefe t D unter Prüfvorkraft t D Härtewert 20 HRC 0 Härteskala 0,2 mm Arbeitsablauf bei der Rockwell-Härteprüfung (HRC)

33 Beispiel 229 HBW 2,5 / 187,5 / 30 Start Film HB Härteprüfung D Härtewert Eindringkugel Härte nach Brinell (Hartmetallkugel Prüfkugeldurchmesser in mm Prüfkraft F=187,5 9,81 N = 1839 N Einwirkdauer in Sekunden Kugeleindruck Probe HB = 0,102 F [N] 2 2 d [mm ] d 2 d 1 Härteprüfung nach Brinell (DIN EN ISO 6506 )

34 Verfahren Eindringkörper Vor- und Nachteile Anwendung Brinell HB Stahlkugel genaue, reproduzierbare Werte, nur für weiche bis mittelharte Werkstoffe geglühter und vergüteter Stahl, Leichtmetalle, Schwermetalle Vickers HV Diamantpyramide universal einsetzbare Härteprüfung für mittelharte und harte Werkstoffe gehärteter Stahl, gehärtete Randschichten, Gefügebestandteile Rockwell HRC Diamantkegel direkte Anzeige des Härtewertes, für harte Werkstoffe gehärtete Stähle und Legierungen, Hartmetalle Rockwell HRB Stahlkugel direkte Anzeige des Härtewertes, für mittelharte und weiche Werkstoffe ungehärtete Stähle, CuZn-Legierungen Vergleich der Härteprüfverfahren Art des Aufbringens der Prüfkraft statisches Aufbringen der Prüfkraft o ohne Vorkraft o mit Vorkraft (Vorlast-Härteprüfung, Rockwell) Anwendungsbereiche: HB für Werkstoffe niedriger Härte: Cu-Legierungen, Al-Legierungen, niedrig legierte Stähle mit geringem C-Gehalt (Bleche) HRB (B= ball) für Werkstoffe mittlerer Härte: legierte, nicht gehärtete Stähle, ausgehärtete Legierungen, Metall-Basis-Werkstoffe HRC (C= cone) für Werkstoffe hoher Härte: gehärtete und vergütete Stähle weich 30HRC... hart >50HRC...67HRC HV für alle Werkstoffe: Kleinkrafthärtemessung (HV0,2-HV5) und Mikro- Härtemessung (HV0,01-HV0,2); Bestimmung der Härte in Randschichten geglühter Stahl: 200HV gehärteter Stahl: 800HV Beschichtungen bis 3000HV