Wärmebehandlungs- und Härteverfahren

Transkript

1 Wärmebehandlungs- und Härteverfahren für

2 Wärmebehandlungs- und Härteverfahren für

3 Wärmebehandlungsmöglichkeiten unseres Hauses Nutzbare Ofenabmessung (mm) Medium Temperatur In C Wärmebehandlungsverfahren Salzbad ( ) 500 x (T) 800 ( ) 600 x (T) 1600 Ceco 80 TF Aufkohlen, Einsatzhärten - Nitrocarburieren (Tenifer) (B) 500 x (H) 800 x (T) 1300 (B) 950 x (H) 1100 x (T) 1500 Warmbad Abschrecken, Entspannen, Anlassen Wirbelbett ( ) 500 x (T) 900 ( ) 500 x (T) 900 N2,Propan,Methanol N Aufkohlen, Einsatzhärten, Neutralhärten Anlassen, Glühen - Neutralhärten, Anlassen, Glühen, Zwischenstufenvergüten Kammerofen (B) 600 x (H) 400 x (T) 1000 (B) 500 x (H) 500 x (T) 600 (B) 550 x (H) 550 x (T) 1000 (B) 550 x (H) 400 x (T) 600 (B) 600 x (H) 600 x (T) 900 Luft Luft Luft/Stickstoff Luft/Stickstoff Stickstoff/NH3/CO max. 700 max. 700 max Anlassen, Glühen, Auslagern - Gas Nitrieren + Nitrocarburieren (+ Oxidieren) Werkstofftechnische Untersuchungen und Beratung. Tiefkühlen bis 150 C

4 Wärmebehandlungsmöglichkeiten unseres Hauses Nutzbare Ofenabmessung (mm) Medium Temperatur In C Wärmebehandlungsverfahren Schachtofen ( ) 600 x (T) 1600 ( ) 800 x (T) 1700 Luft Luft Vorwärmen, Anlassen, Glühen, Aluminiumbehandelung Schachtofen ( ) 900 x (T) 2000 N2/ NH3/ CO Gas Nitrieren + Nitrocarburieren (+ Oxidieren) Vakuumanlage (B) 600 x (H) 600 x (T) 900 (B) 600 x (H) 600 x (T) 900 (B) 600 x (H) 600 x (T) 900 N2 Bis Vakuumhärten bis 10 bar Abschreckdruck - Tiefkühlen bis 150 C Werkstofftechnische Untersuchungen und Beratung. Tiefkühlen bis 150 C

5 Werkstoffgruppen Naturmaterialien nachwachsend, recyclebar, umweltfreundlich, usw. Leder, Holz, Flachs, Hanf, Sisal Kunststoffe leicht, recyclebar, Massenproduktion, usw. PVC, PTFE, PP, ABS, GFK/CFK Keramik temperaturbeständig, korrosionsbeständig, hart, spröde, leicht, schwierige Formgebung, geringer Reibwert. AL 2 O 3

6 Werkstoffgruppen Leichtmetall (Dichte < 4,5kg/dm3) leicht, leichte Formgebung Aluminium, Titan, Magnesium Schwermetall (Dichte > 4,5kg/dm3) gute Notlaufeigenschaften, gießbar, schwer Nickel, Kupfer, Bronze (Cu/SN), Messing (Cu/Zn) Verbundwerkstoffe leicht, fest; hitzebeständig, schwer verarbeitbar GFK, CFK, CFC

7 Eisen-Basis Werkstoffe Eisen-Kohlenstoff Diagramm

8 Eisen-Basis Werkstoffe Die Einteilung der Eisen-Basis Werkstoffe geschieht vorrangig nach Ihrer Anwendung. Gusseisen hat üblicherweise Kohlenstoffgehalte von % Grauguss mit Lammellengraphit (GG) Werkst.- Nr Grauguss mit Kugelgraphit (GGG) Werkst.- Nr Temperguss (GTS/GTW) Werkst.- Nr

9 Eisen-Basis Werkstoffe Eisen-Kohlenstoff Diagramm Stahlbereich

10 Eisen-Basis Werkstoffe Stahl hat üblicherweise einen Kohlenstoffgehalt von % Unlegierter Kohlenstoffstahl enthält außer Eisen (Fe) nur Kohlenstoff (C) und praktisch keine anderen Legierungselemente. Niedrig- und mittellegierte Stähle enthalten weniger als 5%; Hochlegierte mehr als 5% Legierungselemente.

11 Eisen-Basis Werkstoffe Einfluss der Legierungselemente Eine Legierung ist eine Mischung von zwei oder mehr Elementen. Sie kann unterschiedlichste Eigenschaften aufweisen. Der Stahlhersteller versucht die Legierungen so abzustimmen, dass ein Werkstoff mit bestimmten Eigenschaften entsteht. Neben Eisen (Fe) ist der Kohlenstoff (C) das wichtigste Element im Stahl. Kohlenstoff ist hauptverantwortlich für die Härtbarkeit und die Karbidbildung.

12 Eisen-Basis Werkstoffe Einfluss der Legierungselemente Die Höhe der Härte eines Stahls wird primär von seinem Kohlenstoffgehalt bestimmt. Zur Erzielung der Höchsthärte (z.b. 66 HRc bei unlegiertem Stahl) sind etwa 0.8% Kohlenstoff erforderlich. Ein höherer C-Gehalt vermag nicht die Härte, wohl aber andere Eigenschaften wie z.b. den Verschleißwiderstand durch Bildung harter Karbide zu verbessern.

13 Eisen-Basis Werkstoffe Einfluss der Legierungselemente

14 Eisen-Basis Werkstoffe Einfluss der Legierungselemente Bei den anderen wichtigen Legierungselemente unterscheidet man hauptsächlich zwischen karbidbildenden und nicht karbidbildenden. Karbide entstehen aus der Reaktion gewisser Legierungselemente und dem im Stahl vorhandenen Kohlenstoff. Diese Karbide sind äußerst hart, aber auch spröde. Sie erhöhen vor allem die Verschleißfestigkeit, Schneidhaltigkeit und Anlassbeständigkeit, beeinträchtigen jedoch auch die Zähigkeit.

15 Eisen-Basis Werkstoffe Einfluss der Legierungselemente Die wichtigsten Legierungselemente außer Kohlenstoff sind: Karbidbildend: Chrom (Cr) / Molybdän (Mo) / Vanadium (V) / Wolfram (W) Cr verbessert die Härte und Korrosionsbeständigkeit; Mo W und V erhöhen die Warmfestigkeit und Verschleißfestigkeit. Nicht Karbidbildend: Nickel (Ni) / Kobalt (Co) / Mangan (Mn) Ni verbessert vor allem die Zähigkeit; Mn die Härtbarkeit; Co die Warmhärte und Anlassbeständigkeit. Sonstige: Phosphor(P), Schwefel(S), und Blei(Pb) erhöhen die Zerspanbarkeit!!

16 Eisen-Basis Werkstoffe Einfluss der Legierungselemente

17 Eisen-Basis Werkstoffe Einfluss der Legierungselemente

18 Eisen-Basis Werkstoffe Einteilung in Stahlgruppen Einsatzstähle: Werkst.Nr.: ; Ck ; 17CrNiMo ; 16MnCr5 Nitrierstähle: Werkst.Nr: ; 34CrAlNi ; 31CrMoV9 Vergütungsstähle: Werkst.Nr.: ; Ck ; 34Cr ; 42CrMo4

19 Eisen-Basis Werkstoffe Einteilung in Stahlgruppen Kaltarbeitsstähle: Werkst.Nr.: ; X155CrVMo ; 100Cr ; X210CrW ; 90MnCrV8 Warmarbeitsstähle: Werkst.Nr: ; X38CrMoV ; X30WCrV ; 56NiCrMoV7 Schnellarbeitsstähle/Automatenstähle/Ventilstähle/Austenite/usw.

20 Grundlagen der Wärmebehandlung Zeit/Temperatur/Umwandlungsschaubilder Die ZTU-Schaubilder beschreiben das Umwandlungsverhalten der Stähle beim Aufheizen und Abkühlen, welches einen maßgeblichen Einfluss auf den Erfolg einer Wärmebehandlung hat. Die Diagramme beschreiben den Einfluss der Zeit beim Erwärmen und Abkühlen. Für die Praxis der Wärmebehandlung ist diese Frage von grundsätzlicher Bedeutung. Über den Temperatur-Zeit Zyklus werden bestimmte Eigenschaften eingestellt. Da dreidimensionale Diagramme (z.b. noch der Kohlenstoff als veränderliche Größe) schwierig zu lesen sind, gelten die zweidimensionalen ZTU- Diagramme immer nur für einen ganz bestimmten Stahl. Es gibt sowohl isotherme wie auch kontinuierliche Schaubilder.

21 Grundlagen der Wärmebehandlung Zeit/Temperatur/Umwandlungsschaubilder

22 Grundlagen der Wärmebehandlung Zeit/Temperatur/Umwandlungsschaubilder

23 Grundlagen der Wärmebehandlung Zeit/Temperatur/Umwandlungsschaubilder

24 Wärmebehandlungsverfahren Glühprozesse Unter Glühen versteht man das Erwärmen von Stahl auf eine bestimmte Temperatur mit nachfolgendem langsamen Abkühlen. Geglüht wird aus den verschiedensten Gründen. Nachstehend werden die in der Praxis am häufigsten eingesetzten Verfahren beschrieben, die sowohl im Schutzgas als auch an Luft durchgeführt werden können.

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26 Wärmebehandlungsverfahren Glühprozesse Weichglühen Durch das Weichglühen soll ein möglichst weicher Zustand des Stahls erreicht werden und zwar im Allgemeinen zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit. Gleichfalls erhält man ein homogenes Gefüge als optimale Voraussetzung für eine anschließende Härtung. Nach dem Schmieden oder Walzen sind besonders legierte Stähle und solche mit einem erhöhten C-Gehalt für eine spanabhebende Bearbeitung oder für die Kaltverformung meist zu hart. Stähle mit einem C-Gehalt kleiner 0,5%werden normalerweise nicht weichgeglüht, da sie bei der spanenden Bearbeitung zum Schmieren neigen. Dem Weichglühen wird fast immer eine Wärmebehandlung nachgeschaltet, da die Bauteile weich kaum Verwendung finden.

27 Wärmebehandlungsverfahren Glühprozesse Weichglühen Das Weichglühen erfolgt, je nach Werkstoff bei Temperaturen im Bereich des Umwandlungspunktes, d.h. bei ca C. Die Teile werden langsam auf die vorgeschriebene Temperatur erwärmt und je nach Querschnitt und Windstärke mehrere Stunden gehalten. Die Abkühlung erfolgt langsam im Ofen bis ca.500 C und dann an ruhender Luft auf Raumtemperatur.

28 Wärmebehandlungsverfahren Glühprozesse Weichglühen

29 Wärmebehandlungsverfahren Glühprozesse Spannungsarmglühen Zweck des Spannungsarmglühens ist es, die in einem Bauteil vorhandenen Spannungen, welche bei einer nachfolgenden Wärmebehandlung zu Verzug oder Rissen führen können, zu minimieren. Gründe für Spannungen im Bauteil sind meist in der Herstellung des Grundwerkstoffs, in ungleichmäßiger, unsachgemäßer mech. Bearbeitung, Kaltverformung und in ungleichmäßigem Erwärmen und Abkühlen (z.b. Schweißen) begründet.

30 Wärmebehandlungsverfahren Glühprozesse Spannungsarmglühen Das Spannungsarmglühen erfolgt bei Temperaturen zwischen C. Eine bauteilabhängige Haltezeit mit langsamer Abkühlung ist auch hier erforderlich. Es treten hierbei keine Gefügeänderungen auf.

31 Wärmebehandlungsverfahren Glühprozesse Spannungsarmglühen

32 Wärmebehandlungsverfahren Glühprozesse Normalglühen Das Normalglühen, auch normalisieren genannt, wird meist zur Beseitigung eines groben oder ungleichmäßigen Gefüges (z.b. durch Warmformgebung wie Schmieden, Walzen, Gießen) angewandt. Es entsteht ein gleichmäßiges feines Grundgefüge. Die Behandlung erfolgt bei Temperaturen über dem Umwandlungspunkt, d.h. bei C mit anschließender langsamer Abkühlung.

33 Wärmebehandlungsverfahren Glühprozesse Normalglühen

34 Wärmebehandlungsverfahren Glühprozesse Rekristallisationsglühen Diese Glühbehandlung bildet ein durch Kaltverformung entstandenes gerichtetes Gefüge Ohne wesentliche Umwandlung wieder um. Es entsteht wieder das Ausgangsgefüge als Vorbereitung für eine erneute Kaltumformung. Die Rekristallisationstemperaturen liegen meist unter 700 C, und sind vom Verformungsgrad abhängig.

35 Wärmebehandlungsverfahren Härten und Anlassen Härten Das Härten bedingt zuerst ein Erwärmen des Bauteils auf C mit anschließender meist schneller Abkühlung (Abschrecken). Unlegierte Stähle werden in Wasser abgeschreckt, legierte in Öl, Warmbad, oder Kühlgas, besonders hochlegierte härten schon an Luft. Nach dem Härten erreicht der Stahl den Zustand höchster Härte. In diesem Zustand ist er jedoch schlecht weiter zu bearbeiten. Er ist spröde und rissempfindlich. Bei den Härteverfahren unterscheidet man grob nach Durchhärten und Randschichthärten. Die wichtigsten Randschichthärteverfahren sind: Flammhärten(nicht mehr sehr verbreitet); Induktionshärten; Laserund Elektronenstrahlhärten.

36 Wärmebehandlungsverfahren Härten und Anlassen Anlassen Das Anlassen besteht aus einem teilweise mehrmaligen Erwärmen bei Temperaturen zwischen C und anschließendem Abkühlen. So werden die beim Härten entstandenen Spannungen im Stahl abgebaut. Die Härte(Sprödigkeit) wird vermindert, die Rissgefahr nimmt ab und die Zähigkeit nimmt zu. Härten und Anlassen gewährleisten optimale Gebrauchseigenschaften.

37 Wärmebehandlungsverfahren Härten und Anlassen Durchhärten (Vergüten) Austenitisieren Hierzu muss das gesamte Bauteil bis in den Kern austenitisiert werden. Die Haltedauer richtet sich hierbei nach verschiedenen Kriterien: Werkstoff/ Geometrie / Querschnitt/... Die gebräuchlichsten Austenitisierungsmöglichkeiten sind: Salzbad / Wirbelbett / Schutzgas / Vakuum

38 Wärmebehandlungsverfahren Härten und Anlassen Durchhärten (Vergüten) Abkühlen/Abschrecken Zum Erreichen der angestrebten Härte und Festigkeiten ist die Auswahl des Abkühlmediums eine ausschlaggebende Größe. Hier sind die wichtigsten: Wasser/ Salz/ Öl / Polymer / Gas. Die Auswahl richtet sich hier wieder primär nach dem Werkstoff, der Geometrie, dem Querschnitt und der gewünschten Härte. Beispiele: Werkzeugstähle / Vergütungsstähle/... (Siehe Werkstoffdatenblätter und ZTU-Schaubilder)

39 Wärmebehandlungsverfahren Härten und Anlassen Randschichthärten Hierbei beschränkt sich das Erwärmen/Austenitisieren des Bauteils auf die Randschicht. Das Kerngefüge wird in der Regel nicht beeinflusst, es bleibt in seiner Ausgangsfestigkeit unverändert. Diese Verfahren werden vorwiegend zur partiellen Härtung für größere Serien eingesetzt. Voraussetzung für das Randschichthärten ist, dass Stähle mit min. 0,3 bis 0,7 % Kohlenstoff verwendet werden. Er bestimmt zusammen mit der Härtetemperatur die erreichbare Maximalhärte. Durch weitere Legierungselemente, sowie der Austenitisierungsdauer wird die Härtetiefe bestimmt.

40 Wärmebehandlungsverfahren Härten und Anlassen Randschichthärten Beispiele: Name Werkst.-Nr. min. Oberflächenhärte (HRc) C C C CrMo

41 Wärmebehandlungsverfahren Härten und Anlassen Induktionshärten Die induktive Erwärmung erfolgt durch das Einbringen eines Bauteils in ein elektromagnetisches Feld. Durch eine Spule bzw. Induktor fließt ein Wechselstrom, der ein magnetisches Feld erzeugt. Wird nun in diesen Induktor ein Werkstück eingeführt, so erwärmt sich dieses an der Oberfläche. Es wird in so kurzer Zeit aufgeheizt, dass die Wärme kaum ins Innere des Bauteils eindringt und somit nur eine relativ dünne Randzone austenitisiert wird.

42 Wärmebehandlungsverfahren Härten und Anlassen Induktionshärten Hochfrequenz: ab 100 khz, HT: 0,5 bis 1mm Mittelfrequenz: 100 Hz - 10kHz HT: bis 5mm Beim Ranschichthärten ist es nötig sofort hinter dem Induktor abzuschrecken. Je nach Abschreckgeschwindigkeit der Werkstoffe und gewünschter Oberflächenhärte wird Wasser/ Öl/ Polymer oder Luft verwendet.

43 Wärmebehandlungsverfahren Härten und Anlassen Laserstrahlhärten Das Laserstrahl- Randschichthärten besteht aus Austenitisieren der Randschicht und Abkühlen mit zweckentsprechender Geschwindigkeit. Beim Laserstrahlhärten erwärmt man die Randschicht eines Werkstücks in einem örtlich begrenzten Bereich auf eine Temperatur oberhalb Ac3 bzw. Acm. Als Wärmequelle kommen entweder CO2- Laser (bis 20 kw) oder Nd: YAG-Laser (bis 4 kw) zur Anwendung. Das Härten erfolgt durch Abschrecken (Selbstabschreckung oder Fremdabschreckung) der austenitisierten Randschicht.

44 Wärmebehandlungsverfahren Härten und Anlassen Elektronenstrahlhärten Als Wärmequelle wird ein durch elektromagnetische Linsen geformter Elektronenstrahl in einer Vakuumkammer verwendet. Das Härten erfolgt durch Abschrecken (Selbstabschreckung ) der austenitisierten Randschicht.

45 Wärmebehandlungsverfahren Thermochemische Behandlungen Aufkohlen/Einsatzhärten Thermochemisches Behandeln eines Werkstücks im austenitischen Zustand zum Anreichern der Randschicht mit Kohlenstoff, der dann im Austenit in fester Lösung vorliegt. Der Bauteiloberfläche wird bei richtiger Temperatur ( C) und ausreichend langer Zeit ( 1-20 Std.) Kohlenstoff in atomarer Form angeboten, der durch Diffusion eindringt. Das aufgekohlte Werkstück wird anschließend gehärtet (unmittelbar oder nach Wiedererwärmung)

46 Wärmebehandlungsverfahren Thermochemische Behandlungen Nitrieren Der Begriff Nitrieren oder Aufsticken wird im Zusammenhang mit der Thermochemischen Behandlung von Eisenwerkstoffen zur Kennzeichnung eines Vorgangs verwendet, bei dem die Randschicht von Werkstücken mit Stickstoff angereichert wird. Die Definition lautet: Thermochemisches Behandeln zum Anreichern der Randschicht eines Bauteils mit Stickstoff. In Deutschland wurde das Verfahren als klassisches Gasnitrieren im Ammoniakstrom 1921 patentiert. In den darauf folgenden Jahren wurden die unterschiedlichsten Varianten entwickelt und mit speziellen Namen versehen um sich vom Gasnitrieren im Ammoniakstrom abzuheben.

47 Wärmebehandlungsverfahren Thermochemische Behandlungen Nitrocarburieren Erfolgt nun eine Behandlung in Mitteln, die ein Anreichern der Randschicht mit Stickstoff und Kohlenstoff bewirken, dann ist die Bezeichnung Nitrocarburieren anzuwenden. Die Definition lautet: Thermochemisches Behandeln zum Anreichern der Randschicht eines Bauteils mit Stickstoff und Kohlenstoff. Die Stickstoff- bzw. Stickstoff/Kohlenstoffanreicherung wird durch Halten der Werkstücke in einem Stickstoff / Kohlenstoff abgebenden Mittel, das gasförmig, flüssig oder fest sein kann, in Salz; Gas oder Plasma, im Temperaturbereich vorzugsweise zwischen 500 und 600 C erreicht.

48 Messen und Prüfen Verzug Jede Wärmebehandlung ist mit einer Maß- und Formänderung verbunden. Es gibt kein Verzugsfreies Härten. Einflüsse: - Werkstoff (unleg. bis 1%; leg. ca. 0,1% Maßänderung) - Faserverlauf des Grundwerkstoffs - Gefüge des Ausgangswerkstoffs - Art und Ausmaß der mech. Bearbeitung - Geometrie und Querschnitte - Härtetemperatur - Chargierung/Art der Erwärmung und Abkühlung - Anlassen

49 Messen und Prüfen Verzug Grundregeln für den Wärmebehandler: - Möglichst gleichmäßige und langsame Erwärmung - Die Abkühlung sollte so schnell wie nötig und so langsam wie möglich sein.

50 Messen und Prüfen Härteprüfverfahren Als Härte eines Körpers bezeichnet man den Widerstand den dieser einem anderen, härteren Körper beim Eindringen entgegensetzt. Bei der Härteprüfung wird ein Eindringkörper genau definierter geometrischer Gestalt mit einer bestimmten Prüfkraft langsam und stetig in den zu unter-suchenden Werkstoff eingedrückt. Der entstehende bleibende Eindruck oder die Eindringtiefe bilden das Maß für die Härte.

51 Messen und Prüfen Härteprüfverfahren Die drei wichtigsten Prüfverfahren sind: Härteprüfung nach Brinell Härteprüfung nach Vickers Härteprüfung nach Rockwell

52 Messen und Prüfen Härteprüfverfahren Die Härteprüfung nach Brinell HB Bei der Härteprüfung nach Brinell wird eine gehärtete Stahlkugel oder eine Hartmetallkugel mit einer bestimmten Kraft in das zu prüfende Werkstück eingedrückt. Nach dem Entlasten wird der Durchmesser (d) des Eindruckes gemessen. Die Brinellhärte kann aus einer Tabelle entnommen werden. Die Kugeldurchmesser und Prüfkräfte sind genormt.

53 Messen und Prüfen Härteprüfverfahren Die Härteprüfung nach Brinell HB

54 Messen und Prüfen Härteprüfverfahren Die Härteprüfung nach Brinell HB Allgemeines Für Stahl ist eine überschlägige Umrechnung von HB in Zugfestigkeit mit dem Faktor 3,5 möglich. Bei der Prüfung mit Stahlkugeln sollte die Härte höchstens 400 HB betragen. Die Härteprüfung nach Brinell wird vorwiegend bei Guss und bei vergüteten und geglühten Werkstoffen bis maximal 450 HB angewendet. Dank dem großen Eindruckdurchmesser liefert die Brinellprüfung gute Durchschnittswerte bei nicht homogenen Werkstoffen.

55 Messen und Prüfen Härteprüfverfahren Die Härteprüfung nach Vickers HV Bei der Härteprüfung nach Vickers wird anstelle der Stahlkugel eine Diamantpyramide mit quadratischer Grundfläche und einem Flächenwinkel von 136 Grad verwendet. Nach der Entlastung werden die beiden Längen der Diagonalen gemessen und der Durchschnitt ermittelt. Die Vickershärte kann aus einer Tabelle entnommen werden. In den meisten Fällen werden folgende Prüfkräfte verwendet: 294N (HV 30); 98N (HV 10); 49N (HV 5); 9,8N (HV 1); 4,9N (HV 0,5); 1,96N (HV 0,2) Die Vickershärte entspricht dem Quotient aus der aufgewendeten Prüfkraft F und der Oberfläche A des bleibenden pyramidenförmigen Eindrucks, der in der Draufsicht quadratisch erscheint.

56 Messen und Prüfen Härteprüfverfahren Die Härteprüfung nach Vickers HV

57 Messen und Prüfen Härteprüfverfahren Die Härteprüfung nach Vickers HV Allgemeines Die Härteprüfung nach Vickers eignet sich für Werkstoffe von sehr kleiner bis zu sehr hoher Härte wie auch für sehr kleine Werkstücke. Gleichfalls dient sie zum Messen von dünnen und sehr harten Schichten, Entkohlungszonen, Verformungszonen oder evtl. sogar einzelner Gefügebestandteile. Beispiel 640 HV 30 bedeutet, dass die Vickershärte 640 beträgt. Es wurde mit einer Prüfkraft von 300 N (30 kp) bei einer Einwirkdauer von Sekunden geprüft.

58 Messen und Prüfen Härteprüfverfahren Die Härteprüfung nach Rockwell HRC Bei der Rockwellprüfung wird die Eindringtiefe gemessen. Als Eindringkörper wird ein Diamantkegel von 120 Grad Kegelwinkel verwendet, welcher in zwei Stufen in das Werkstück eingedrückt wird. Die erste Stufe ist die Prüfvorkraft. Kräfte bei der Rockwell-Messung: HRC HRA Prüfvorkraft 98N 98N Prüfkraft 1373N 490N Gesamtkraft 471N 588N

59 Messen und Prüfen Härteprüfverfahren Die Härteprüfung nach Rockwell HRC Die Rockwellhärte wird aus der Eindringtiefe abgeleitet und kann direkt am Gerät abgelesen werden. Eine Rockwelleinheit entspricht einer Eindringtiefe von 0,002 mm. Da die Härteskala in 100 Einheiten unterteilt ist, ist der gesamte Tiefenmessbereich 0,2 mm. Als Rockwellhärte bezeichnet man die Differenz aus 100 minus Eindringtiefe.

60 Messen und Prüfen Härteprüfverfahren Die Härteprüfung nach Rockwell HRC

61 Messen und Prüfen Härteprüfverfahren Die Härteprüfung nach Rockwell HRC Beispiel So entspricht z.b. 60 HRC einer Eindringtiefe von 40 x 0,002 = 0,08 mm. Da auch beim Rockwellverfahren die Probenstärke mindestens 10 mal die Eindringtiefe betragen soll, ergibt sich daraus eine Mindestdicke von 0,8 mm bei HRC 60. Allgemeines Es ist außerordentlich wichtig, dass Auftraggeber und Auftragnehmer mit den gleichen Prüfverfahren messen. Um evtl. Fehlmessungen zu vermeiden, werden am Werkstück mindestens 3 Prüfeindrücke durchgeführt.

62 Messen und Prüfen Härteprüfverfahren Härtetiefe wärmebehandelter Teile (DIN 50190)

63 Messen und Prüfen Härteprüfverfahren Härtetiefe wärmebehandelter Teile (DIN 50190)

64 Messen und Prüfen Härteprüfverfahren Härteverläufe

65 Messen und Prüfen Härteprüfverfahren Festigkeit Umrechnungen von Brinell- Vickers- Rockwellhärte und Zugfestigkeit sollten vermieden werden, da Korrekturfaktoren berücksichtigt werden müssen. Der Zugversuch gilt als Grundversuch in der Werkstoffprüfung, da man mit ihm Kennwerte ermittelt, die als Berechnungsgrundlage dienen. Außerdem lässt sich aus den Kennwerten des Zugversuchs auf die Verarbeitungsmöglichkeiten und andere Eigenschaften der Werkstoffe schließen.