Metall-Härtetabelle: Mohs, HB, HV, HS, HRC | MachineMFG

Metall-Härtetabelle: Mohs, HB, HV, HS, HRC

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Die Härte eines Metalls bezieht sich auf seine Fähigkeit, lokalen Verformungen zu widerstehen, insbesondere plastischen Verformungen, Vertiefungen oder Kratzern. Sie ist ein Maß für die Weichheit oder Härte des Materials.

Es gibt zwei Hauptarten von Metallhärteprüfverfahren: statische und dynamische. Zu den statischen Prüfverfahren gehören Brinell, Rockwell, Vickers, Knoop, Meyer und Barcol, wobei Brinell, Rockwell und Vickers die am häufigsten verwendeten sind. Bei den dynamischen Prüfverfahren werden die Prüfkräfte dynamisch und schlagartig aufgebracht.

Die Messung der Härte wird hauptsächlich durch die Tiefe des Eindrucks, die projizierte Fläche des Eindrucks oder die Größe des Eindrucks bestimmt. So wird beispielsweise die Brinell-Härte (HB) berechnet, indem eine Kugel aus gehärtetem Stahl oder einer Hartlegierung mit einem bestimmten Durchmesser unter einer bestimmten Prüfkraft in die geprüfte Metalloberfläche gedrückt, für eine bestimmte Zeit gehalten, dann entlastet und der Durchmesser des Eindrucks auf der geprüften Oberfläche gemessen wird.

Es gibt zahlreiche Methoden zur Erhöhung der Metallhärte, darunter das Legieren mit harten Elementen im Material, das Prozesshärten, das Verfestigen der Kornfeinung, das Verfestigen durch Dispersion, das Verfestigen in der zweiten Phase, das Verfestigen durch Wärmebehandlung (wie Abschrecken, Aufkohlen, Nitrieren, Metallinfiltration) und das Verfestigen der Oberfläche. Darüber hinaus kann die Verschleißfestigkeit von metallischen Werkstoffen durch Änderung der Gefügeform und des Kristallzustands verbessert werden.

Metalle Mohs-Härtetabelle

Die Mohs-Härte ist ein Standard zur Darstellung der Mineralhärte, der erstmals 1822 von dem deutschen Mineralogen Frederich Mohs vorgeschlagen wurde. Sie ist ein Standard, der in der Mineralogie und Gemmologie verwendet wird. Die Mohshärte wird bestimmt, indem man mit einer Diamantpyramidennadel die Oberfläche des untersuchten Minerals anritzt und die Tiefe des Kratzers misst. Die Tiefe dieses Kratzers ist die Mohshärte, die durch das Symbol HM dargestellt wird. Sie wird auch zur Angabe der Härte anderer Materialien verwendet.

Die Tiefe des gemessenen Kratzers ist in zehn Härtegrade unterteilt (Kratzmethode): Talk 1 (geringste Härte), Gips 2, Calcit 3, Fluorit 4, Apatit 5, Orthoklas (Feldspat) 6, Quarz 7, Topas 8, Korund 9, Diamant 10. Die Härte des geprüften Minerals wird durch den Vergleich von Kratzern mit den Standardmineralen im Mohs-Härteprüfer bestimmt. Obwohl die Messung mit dieser Methode grob ist, ist sie bequem und praktisch. Sie wird häufig zur Messung der Härte von natürlichen Mineralien verwendet.

Bei den Härtewerten handelt es sich nicht um absolute Härtewerte, sondern um Werte, die in der Reihenfolge der Härte dargestellt werden.

Bei der Anwendung ist die Härte durch Ritzen zu vergleichen. Wenn ein Mineral zum Beispiel Calcit, aber nicht Fluorit ritzen kann, ist seine Mohshärte 3 bis 4, und andere werden abgeleitet. Die Mohshärte ist nur eine relative Härte, die grob ist. Talkum hat die Härte 1, Diamant die Härte 10 und Korund die Härte 9, aber die mit einem Mikrohärteprüfer gemessene absolute Härte beträgt das 4192-fache der Härte von Talkum für Diamant und das 442-fache der Härte von Talkum für Korund. Die Mohshärte ist einfach zu handhaben und wird häufig in der Praxis verwendet. Die Härte von Fingernägeln liegt beispielsweise bei 2,5, die von Kupfermünzen bei 3,5-4, die von Stahlmessern bei 5,5 und die von Glas bei 6,5.

Zusätzlich zu der ursprünglichen Liste von 1 bis 10 Mineralienarten sind hier die Härtewerte der gebräuchlichen Metalle als Referenz aufgeführt.

MetallElementHärte (Mohs)
Kohlenstoff(Diamant)C10
BorB9.3
Titan HartmetallTi+C9
WolframkarbidW+C9
ChromCr8.5
WolframW7.5
VanadiumV7
RheniumRe7
OsmiumOs7
SiliziumSi6.5
RutheniumRu6.5
TantalTa6.5
IridiumIr6.5
TitanTi6
ManganMn6
GermaniumGe6
NiobiumNb6
RhodiumRh6
UranU6
BerylliumSei6
MolybdänMo5.5
HafniumHf5.5
KobaltCo5
ZirkoniumZr5
PalladiumPd4.75
WeißgoldAu+Ni+Pd4
StahlFe+C4
EisenFe4
NickelNi4
ArsenAls3.5
PlatinPunkt3.5
MessingCu+Zn3
BronzeCu+Sn3
KupferCu3
AntimonSb3
ThoriumTh3
AluminiumAl2.75
MagnesiumMg2.5
ZinkZn2.5
SilberAg2.5
LanthanLa2.5
CeriumCe2.5
GoldAu2.5
TellurTe2.25
BismutBi2.25
KadmiumCd2
KalziumCa1.75
GalliumGa1.5
StrontiumSr1.5
ZinnSn1.5
QuecksilberHg1.5
BleiPb1.5
BariumBa1.25
IndiumUnter1.2
ThalliumTi1.2
LithiumLi1.2
NatriumNa0.5
KaliumK0.4
RubidiumRb0.3
CäsiumCs0.2

Härtetabelle für Metallwerkstoffe

Nein.Material CodeStärkegradHärtewert(HB)
011Cr13440(45)197~229
355187~229
021Cr12Mo550229~255
450197~229
03Cr11MoV490(50)217~248
390192~241
590235~269
04Cr12WMoV590235~269
690269~302
052Cr12NiMoWV760293~331
06ZG20CrMoV310140~201
0725Cr2MoVA590241~277
735269~302
0830Cr2MoV440179~229
590241~277
735269~302
0938CrMoAl590241~277
685277~302
785293~321
10A3Härte nach Nitrieren Komponente Normalisierung<131
1115#<143
1225#<170
13ZG25<170
1420CrA<179
1512CrNi3A<252
162Cr13490217~248
590235~269
172Cr12NiW1Mo1V735285~302
180Cr17Ni4Cu4Nb590262~302
760277~311
19Cr5Mo/248~302
20GH132(GBn181-82)/284~349
21GH136(GBn181-82)/298~390
22R-26550262~331
233Cr13590235~269
685269~302
233Cr13785286~321
241Cr18Ni9Ti205(225)≦187
250Cr18Ni9205≦187
261Cr18Ni9205≦187
27Cr15Ni3Bw3Ti390207~255
2834CrMo1A490(590)/
2930Cr2MoV590241~277
690256~287
735269~302
3034CrNi3Mo590220~260
690240~282
735255~284
785271~298
3130Cr2Ni4MoV550207~262
690241~302
760262~321
830285~341
3215CrMoA245131~163
490207~241
3315Cr1Mo275≦207
3412Cr1MoVA245131~163
3512Cr2Mo1275≦197
315≦207
3615Cr1Mo1VA325146~196
3725#235(215)110~170
3830#265≦187
3935#265156~217
255140~187
235121~187
4045#295162~217
285149~217
440197~229
345217~255
4115CrMoA245131~163
490207~241
4220MnMo350149~217
4340CrNi3MoA550207~262
690241~302
4415CrMoA490207~241
4540CrA390192~223
4540CrA490217~235
590241~277
685269~302
4640CrNi2MoA540207~269
640248~277
785269~321
4735CrMoA490217~255
590241~277
4840CrNiMoA690255~293
4920Cr1Mo1VtiB690255~293
5030Cr1Mo1V590241~277
5130Cr1Mo1V690255~285
MaterialienReferenzstandards und Anforderungen(HB)Kontrollumfang(HB)Hinweis
210CASTM A210,≤179130~179 
T1a, 20MoG, STBA12, 15Mo3ASTM A209,≤153125~153 
T2, T11, T12, T21, T22, 10CrMo910ASTM A213,≤163120~163 
P2, P11, P12, /P21, P22, 10CrMo910 125~179 
Rohrformstücke Typ P2, P11, P12, /P21P22, 10CrMo910 130~197Die untere Grenze der Schweißnaht darf nicht kleiner sein als der des Grundmaterials, Obergrenze≤241
T23ASTM A213,≤220150~220 
12Cr2MoWVTiB(G102) 150~220 
T24ASTM A213,≤250180~250 
T/P91, T/P92, T911, T/P122ASTM A213,≤250ASTM A335,≤250180~250Die Härte von Rohren des Typs "P" entspricht der von Rohren des Typs "T".
(T/P91, T/P92, T911, T/P122)Schweißnaht 180~270 
WB36ASME-Code Fall2353,≤252180~252Die Schweißnaht darf nicht weniger hart sein als das Grundmaterial.
Rohrformstücke Typ A515, A106B, A106C, A672 B70 130~197Die Untergrenze der Schweißnaht darf nicht kleiner sein als das Grundmaterial, die Obergrenze≤241.
12CrMoGB3077,≤179120~179 
15CrMoJB4726,118~180(Rm:440~610)JB4726,115~178(Rm:430~600)118~180115~178 
12Cr1MoVGB3077,≤179135~179 
15Cr1Mo1V 135~180 
F2(Geschmiedete oder gewalzte Rohrverschraubungen, Ventile und Komponenten)ASTM A182,143~192143~192 
F11,Klasse 1ASTM A182,121~174121~174 
F11,Klasse 2ASTM A182,143~207143~207 
F11,Klasse 3ASTM A182,156~207156~207 
F12,Klasse 1ASTM A182,121~174121~174 
F12,Klasse 2ASTM A182,143~207143~207 
F22,Klasse 1ASTM A182, ≤170130~170 
F22,Klasse 3ASTM A182,156~207156~207 
F91ASTM A182, ≤248175~248 
F92ASTM A182, ≤269180~269 
F911ASTM A182, 187~248187~248 
F122ASTM A182, ≤250177~250 
20 Druckbehälter aus Kohlenstoffstahl und Niederdruckstahl Legierter Stahl SchmiedeteileJB4726,106~159106~159 
35 (Anmerkung: Der Rm in der Tabelle bezieht sich auf die Zugfestigkeit des Materials, gemessen in MPa).JB4726,136~200(Rm:510~670)JB4726,130~190(Rm:490~640)136~200130~190 
16MnJB4726,121~178(Rm:450~600)121~178 
20MnMoJB4726,156~208(Rm:530~700)JB4726,136~201(Rm:510~680)JB4726,130~196(Rm:490~660)156~208136~201130~196 
35CrMoJB4726,185~235(Rm:620~790)JB4726,180~223(Rm:610~780)185~235180~223 
0Cr18Ni90Cr17Ni12Mo2JB4728,139~187(Rm:520)JB4728,131~187(Rm:490)139~187131~187Schmiedestücke aus nichtrostendem Stahl für Druckgefäße
1Cr18Ni9GB1220 ≤187140~187 
0Cr17Ni12Mo2GB1220 ≤187140~187 
0Cr18Ni11NbGB1220 ≤187140~187 
TP304H, TP316H, TP347HASTM A213,≤192140~192 
1Cr13 192~211Bewegliche Klingen
2Cr13 212~277Bewegliche Klingen
1Cr11MoV 212~277Bewegliche Klingen
1Cr12MoWV 229~311Bewegliche Klingen
ZG20CrMoJB/T 7024,135~180135~180 
ZG15Cr1MoJB/T 7024,140~220140~220 
ZG15Cr2Mo1JB/T 7024,140~220140~220 
ZG20CrMoVJB/T 7024,140~220140~220 
ZG15Cr1Mo1VJB/T 7024,140~220140~220 
35DL/T439,146~196146~196Schraube
45DL/T439,187~229187~229Schraube
20CrMoDL/T439,197~241197~241Schraube
35CrMoDL/T439,241~285241~285Schraube(Durchmesser.>50mm)
35CrMoDL/T439,255~311255~311Bolzen(Durchmesser ≤50mm)
42CrMoDL/T439,248~311248~311Bolzen(Durchmesser >65mm)
42CrMoDL/T439,255~321255~321Bolzen(Durchmesser ≤65mm)
25Cr2MoVDL/T439,248~293248~293Schraube
25Cr2Mo1VDL/T439,248~293248~293Schraube
20Cr1Mo1V1DL/T439,248~293248~293Schraube
20Cr1Mo1VTiBDL/T439,255~293255~293Schraube
20Cr1Mo1VNbTiBDL/T439,252~302252~302Schraube
20Cr12NiMoWV(C422)DL/T439,277~331277~331Schraube
2Cr12NiW1Mo1VEastern Steam Turbine Factory Standard291~321Schraube
2Cr11Mo1NiWVNbNEastern Steam Turbine Factory Standard290~321Schraube
45Cr1MoVEastern Steam Turbine Factory Standard248~293Schraube
R-26(Ni-Cr-Co-Legierung)DL/T439,262~331262~331Schraube
GH445DL/T439,262~331262~331Schraube
ZG20CrMoJB/T7024,135~180135~180Zylinder
ZG15Cr1Mo, ZG15Cr2MoZG20Cr1MoV, ZG15Cr1Mo1VJB/T7024,140~220140~220Zylinder

Härtegrafik für Nichteisen- und Eisenmetalle

1. Nichteisen-Metall-Härtetabelle

Nichteisenmetalle HärteZugfestigkeit
δb/MPa
RockwellOberfläche RockwellVickersBrinell
(F/D2=30) 
HRCHRAHR15NHR30NHR45NHVHBSHBWMSCr.SCr-V.SCrNi.SCr-Mo.SCr-Ni-Mo .SCrMnSi.SUHSSS.S
20.060.268.840.719.2226225225774742736782747/781/740
20.560.469.041.219.8228227227784751744787753/788/749
21.060.769.341.720.4230229229793760753792760/794/758
21.561.069.542.221.0233232232803769761797767/801/767
22.061.269.842.621.5235234234813779770803774/809/777
22.561.570.043.122.1238237237823788779809781/816/786
23.061.770.343.622.724l240240833798788815789/824/796
23.562.070.644.023.3244242242843808797822797/832/806
24.062.270.844.523.9247245245854818807829805/840/816
24.562.571.145.024.5250248248864828816836813/848/826
25.062.871.445.525.1253251251875838826843822/856/837
25.563.071.645.925.7256254254886848837851831850865/847
26.063.371.946.426.3259257257897859847859840859874/858
26.563.572.246.926.9262260260908870858867850869883/868
27.063.872.447.327.5266263263919880869876860879893/879
27.564.072.747.828.1269266266930891880885870890902/890
28.064.373.048.328.7273269269942902892894880901912/901
28.564.673.348.729.3276273273954914903904891912922/913
29.064.873.549.229.9280276276965925915914902923933/924
29.565.173.849.730.5284280280977937928924913935943/936
30.065.374.150.231.1288283283989948940935924947954/947
30.565.674.450.631.72922872871002960953946936959965/959
31.065.874.751.132.329629l29l1014972966957948972977/971
31.566.174.951.632.93002942941027984980969961985989/983
32.066.475.252.033.530429829810399969939819749991001/996
32.566.675.552.534.130830230210521009100799498710121013/1008
33.066.975.853.034.73133063061065102210221007100110271026/1021
33.567.176.153.435.33173103101078103410361020101510411039/1034
34.067.476.453.935.932l3143141092104810511034102910561052/1047
34.567.776.754.436.53263183181105106110671048104310711066/1060
35.067.977.054.837.033l3233231119107410821063105810871079/1074
35.568.277.255.337.63353273271133108810981078107411031094/1087
36.068.477.555.838.23403323321147110211141093109011191108/1101
36.568.777.856.238.83453363361162111611311109110611361123/1116
37.069.078.156.739.43503413411177113111481125112211531139/1130
37.569.278.457.240.03553453451192114611651142113911711155/1145
38.069.578.757.640.63603503501207116111831159115711891171/1161
38.569.779.058.141.2365355355122211761201117711741207118711701176
39.070.079.358.641.837l360360123811921219119511921226120411951193
39.570.379.659.042.4376365365125412081238121412111245122212191209
40.070.579.959.543.0381370370127112251257123312301265124012431226
40.570.880.260.043.6387375375128812421276125212491285125812671244
41.071.180.560.444.2393380381130512601296127312691306127712901262
41.571.380.860.944.8398385386132212781317129312891327129613131280
42.071.681.161.345.440439l392134012961337131413101348131613361299
42.571.881.461.845.9410396397135913151358133613311370133613591319
43.072.181.762.346.541640l403137813351380135813531392135713811339
43.572.482.062.747.1422407409139713551401138013751415137814041361
44.072.682.363.247.7428413415141713761424140413971439140014271383
44.572.982.663.648.3435418422143813981446142714201462142214501405
45.073.282.964.148.944l424428145914201469145114441487144514731429
45.573.483.264.649.5448430435148114441493147614681512146914961453
46.073.783.565.050.145443644l150314681517150214921537149315201479
46.573.983.765.550.746l442448152614931541152715171563151715441505
47.074.284.065.951.2468449455155015191566155415421589154315691533
47.574.584.366.451.8475/463157515461591158115681616156915941562
48.074.784.666.852.4482/470160015741617160815951643159516201592
48.575.084.967.353.0489/478162616031643163616221671162316461623
49.075.385.267.753.6497/486165316331670166516491699165116741655
49.575.585.568.254.2504/494168116651697169516771728167917021689
50.075.885.768.654.7512502502171016981724172417061758170917311725
50.576.186.069.155.3520510510/1732175217551735178817391761/
51.076.386.369.555.9527518518/1768178017861764181917701792/
51.576.686.670.056.5535527527/1806180918181794185018011824/
52.076.986.870.457.1544535535/1845183918501825188118341857/
52.577.187.170.957.6552544544//186918831856191418671892/
53.077.487.471.358.2561552552//189919171888194719011929/
53.577.787.671.858.856956l56l//19301951//19361966/
54.077.987.972.259.4578569569//19611986//19712006/
54.578.288.172.659.9587577577//19932022//20082047/
55.078.588.473.160.5596585585//20262058//20452090/
55.578.788.673.561.1606593593///////2135/
56.079.088.973.961.7615601601///////2181/
56.579.389.174.462.2625608608///////2230/
57.079.589.474.862.8635616616///////2281/
57.579.889,675.263.4645622622///////2334/
58.080.189.875.663.9655628628///////2390/
58.580.390.076.164.5666634634///////2448/
59.080.690.276.565.1676639639///////2509/
59.580.990.476.965.6687643643///////2572/
60.081.290.677.366.2698647647/////////
60.581.490.877.766.8710650650/////////
61.081.791.078.167.372l///////////
61.582.091.278.667.9733///////////
62.082.291.479.068.4745///////////
62.582.591.579.469.0757///////////
63.082.891.779.869.5770///////////
63.583.191.880.270.1782///////////
64.083.391.980.670.6795///////////
64.583.692.181.071.2809///////////
65.083.992.281.371.1822///////////
65.584.1///836///////////
66.084.4///850///////////
66.584.7///865///////////
67.085.0///879///////////
67.585.2///894///////////
68.085.5///909///////////

2. Eisenmetall-Härtetabelle

Die folgenden Daten beziehen sich hauptsächlich auf kohlenstoffarme Stahl (Baustahl).

Härte von EisenmetallenZugfestigkeit
RockwellOberfläche RockwellVickersBrinell HBS
HRBHR15THR30THR45THVF/D2=10F/D2=10MPa
60.080.456.130.4105102/375
60.580.556.430.9105102/377
61.080.756.731.4106103/379
61.580.857.131.9107103/381
62.080.957.432.4108104/382
62.581.157.732.9108104/384
63.081.258.033.5109105/386
63.581.458.334.0110105/388
64.081.558.734.5110106/390
64.581.659.035.011l106/393
65.081.859.335.5112107/395
65.581.959.636.1113107/397
66.082.159.936.6114108/399
66.582.260.337.1115108/402
67.082.360.637.6115109/404
67.582.560.938.1116110/407
68.082.661.238.6117110/409
68.582.761.539.2118111/412
69.082.961.939.7119112/415
69.583.062.240.2120112/418
70.083.262.540.712l113/42l
70.583.362.841.2122114/424
71.083.463.141.7123115/427
71.583.663.542.3124115/430
72.083.763.842.8125116/433
72.583.964.143.3126117/437
73.084.064.443.8128118/440
73.584.164.744.3129119/444
74.084.365.144.8130120/447
74.584.465.445.413l12l/451
75.084.565.745.9132122152455
75.584.766.046.4134123155459
76.084.866.346.9135124156463
76.585.066.647.4136125158467
77.085.167.047.9138126159471
77.585.267.348.513912716l475
78.085.467.649.0140128163480
78.585.567.949.5142129164484
79.085.768.250.0143130166489
79.585.868.650.5145132168493
80.085.968.951.0146133170498
80.586.169.251.6148134172503
81.086.269.552.1149136174508
81.586.369.852.6151137/513
82.086.570.253.1152138/518
82.586.670.553.6154140/523
83.086.870.854.1156//529
83.586.971.154.7157//534
84.087.071.455.2159//540
84.587.271.855.716l//546
85.087.372.156.2163//551
85.587.572.456.7165//557
86.087.672.757.2166//563
86.587.773.057.8168//570
87.087.973.458.3170//576
87.588.073.758.8172//582
88.088.174.059.3174//589
88.588.374.359.8176//596
89.088.474.660.3178//603
89.588.675.060.9180//609
90.088.775.361.4183/176617
90.588.875.661.9185/178624
91.089.075.962.4187/18063l
91.589.176.262.9189/182639
92.089.376.663.4191/184646
92.589.476.964.0194/187654
93.089.577.264.5196/189662
93.589.777.565.0199/192670
94.089.877.865.5201/195678
94.589.978.266.0203/197686
95.590.178.566.5206/200695
95.090.278.867.1208/203703
96.090.479.167.6211/206712
96.590.579.468.1214/209721
97.090.679.868.6216/212730
97.590.880.169.1219/215739
98.090.980.469.6222/218749
98.591.180.770.2225/222758
99.091.281.070.7227/226768
99.591.381.471.2230/229778
100.091.581.771.7233/232788

Weiterführende Lektüre: Vergleichstabelle der Metallhärte: HV, HB, HRC

Üblicherweise verwendete Härte

Brinell-Härte

Bei der Härteprüfung nach Brinell wird eine Kugel aus gehärtetem Stahl oder ein Hartlegierung mit einem Durchmesser von D als Eindringkörper.

Eine bestimmte Prüfkraft F wird auf die Oberfläche des zu prüfenden Materials ausgeübt, und nach einer bestimmten Haltezeit wird die Prüfkraft entfernt, wobei ein Eindruck mit einem Durchmesser von d zurückbleibt.

Die Brinell-Härte Wert wird berechnet, indem die Prüfkraft durch die Oberfläche des Eindrucks geteilt wird. Das Symbol für den Brinell-Härtewert wird als HBS oder HBW dargestellt.

Brinell-Härte

Der Unterschied zwischen HBS und HBW liegt in der Art des verwendeten Eindringkörpers.

HBS steht für die Verwendung einer gehärteten Stahlkugel als Eindringkörper und wird zur Bestimmung der Brinellhärte von Materialien mit einem Wert unter 450, wie z. B. Baustahl, verwendet, Graugussund Nichteisenmetalle.

HBW hingegen bezieht sich auf die Verwendung einer Hartlegierungskugel als Eindringkörper und wird zur Messung der Brinellhärte von Materialien mit einem Wert unter 650 verwendet.

Selbst wenn dasselbe Material und dieselben Versuchsbedingungen verwendet werden, können die Ergebnisse der beiden Tests unterschiedlich ausfallen, wobei der HBW-Wert in der Regel höher ist als der HBS-Wert, und es gibt keine genaue quantitative Regel, die befolgt werden kann.

HBW-Formel

Im Jahr 2003 übernahm China die internationalen Normen und stellte die Verwendung von Stahlkugel-Eindringkörpern zugunsten von Kugelköpfen aus Hartlegierungen ein.

Infolgedessen wurde HBS nicht mehr verwendet, und alle Brinell-Härtewerte werden nun durch HBW dargestellt.

Obwohl HBW oft einfach als HB bezeichnet wird, finden sich in der Literatur immer noch Hinweise auf HBS.

Die Brinell-Härtemessung eignet sich für die Prüfung von Materialien wie Gusseisen, Nichteisenlegierungen und verschiedenen Stählen, die einer Glühen oder Abschreck- und Anlaßverfahren.

Sie eignet sich jedoch nicht für die Prüfung von Proben oder Werkstücken, die zu hart, zu klein oder zu dünn sind oder die keine großen Vertiefungen auf der Oberfläche zulassen.

Rockwell-Härte

Bei der Härteprüfung nach Vickers wird entweder ein Diamantkegel mit einem Kegelspitzenwinkel von 120 Grad oder eine gehärtete Stahlkugel mit einem Durchmesser von Ø1,588 mm oder Ø3,176 mm als Eindringkörper zusammen mit einer bestimmten Last verwendet.

Die Probe wird mit einer Anfangslast von 10 kgf und einer Gesamtlast von 60, 100 oder 150 kgf belastet.

Nach dem Aufbringen der Gesamtlast wird die Härte durch die Differenz zwischen der Eindringtiefe beim Entfernen der Hauptlast unter Beibehaltung der Ausgangslast und der Eindringtiefe unter der Ausgangslast bestimmt.

Rockwell-Härte

Bei der Rockwell-Härteprüfung werden drei verschiedene Prüfkräfte und drei verschiedene Eindringkörper verwendet, so dass sich insgesamt neun mögliche Kombinationen und entsprechende Rockwell-Härteskalen ergeben.

Diese neun Skalen eignen sich für eine breite Palette gängiger Metallwerkstoffe.

Die drei am häufigsten verwendeten Rockwell-Härteskalen sind HRA, HRB und HRC, wobei HRC die am weitesten verbreitete ist.

Tabelle der häufig verwendeten Rockwell-Härteprüfungsspezifikationen

Symbol für die HärteTyp des EindringkörpersPrüfkraft insgesamt
F/N(kgf)
HärtebereichAnwendungen
HRA120°Diamant-Kegel588.4(60)20~88Hartlegierung, Hartmetall, flacher Einsatzstahl usw.
HRBØ1.588mm abgeschreckte Stahlkugel980.7(100)20~100Geglühter oder normalisierter Stahl, Aluminiumlegierung, Kupferlegierung, Gusseisen
HRC120°Diamant-Kegel1471(150)20~70Gehärteter Stahl, abgeschreckt und vergütet Stahl, tief einsatzgehärteter Stahl

Die Rockwell-Härteprüfung ist für Härtewerte von 20-70HRC geeignet. Liegt die Härte der Probe unter 20HRC, wird empfohlen, die HRB-Skala zu verwenden, da die Empfindlichkeit des Eindringkörpers mit zunehmendem Druck auf den konischen Teil abnimmt.

Ist die Härte der Probe jedoch größer als 67HRC, wird empfohlen, die HRA-Skala zu verwenden, da der Druck auf die Spitze des Eindringkörpers zu hoch werden und zu einer Beschädigung des Diamanten und einer geringeren Lebensdauer des Eindringkörpers führen kann.

Die Rockwell-Härteprüfung ist bekannt für ihre Einfachheit, Schnelligkeit und minimale Eindrückung, wodurch sie sich ideal für die Prüfung der Oberfläche von Fertigprodukten und härteren, dünneren Werkstücken eignet.

Aufgrund des kleinen Eindrucks kann der Härtewert bei Materialien mit ungleichmäßigem Gefüge und ungleichmäßiger Härte jedoch stark schwanken, so dass er weniger genau ist als die Brinell-Härteprüfung.

Die Rockwell-Härteprüfung wird üblicherweise zur Bestimmung der Härte von Materialien wie Stahl, Nichteisenmetallen und Hartmetallen verwendet.

Vickers-Härte

Vickers-Härte

Das Prinzip der Vickers-Härtemessung ist dem der Brinell-Härteprüfung ähnlich.

Ein pyramidenförmiger Diamanteindringkörper mit einem Winkel von 136° wird verwendet, um eine bestimmte Prüfkraft, F, auf die Oberfläche des zu prüfenden Materials aufzubringen.

Nach einer bestimmten Haltezeit wird die Prüfkraft aufgehoben, und der Härtewert wird als durchschnittlicher Druck auf die Einheitsfläche des regelmäßigen pyramidenförmigen Eindrucks mit dem Symbol HV berechnet.

HV-Formel

Die Vickers-Härtemessung hat einen großen Bereich und kann Materialien mit einer Härte von 10 bis 1000 HV messen. Die Vertiefung ist klein.

Diese Messmethode wird üblicherweise zur Messung dünner Werkstoffe und oberflächengehärteter Schichten verwendet, die durch Aufkohlung und Nitrierung entstanden sind.

Leeb-Härte

Bei der Leeb-Härteprüfung wird ein Gerät mit einer Wolframkarbidkugel verwendet, die auf die Oberfläche des Prüfstücks aufprallt und dann zurückprallt. Die Geschwindigkeit des Rückpralls hängt von der Härte des geprüften Materials ab.

Das Schlaggerät ist mit einem Dauermagneten ausgestattet, der ein elektromagnetisches Signal erzeugt, das proportional zur Geschwindigkeit der Bewegung des Schlagkörpers ist. Dieses Signal wird dann von einer elektronischen Schaltung in einen Leeb-Härtewert umgewandelt, der durch das Symbol HL dargestellt wird.

Das Leeb Härteprüfgerät ist ein Handgerät, das keine Werkbank benötigt. Sein Härtesensor ist kompakt und kann leicht von Hand bedient werden, wodurch er sich für die Prüfung großer, schwerer oder komplexer Geometrien eignet.

Einer der Hauptvorteile der Leeb-Härteprüfung besteht darin, dass sie nur zu einer leichten Oberflächenbeschädigung führt, was sie zu einer idealen Option für zerstörungsfreie Prüfungen macht. Außerdem bietet sie eine einzigartige Härteprüfung für alle Richtungen, enge Räume und spezielle Teile.

Härteprüfung

Bei der Härteprüfung nach Brinell wird die Härte einer Probe gemessen, indem eine Stahlkugel oder ein Diamantkegel in die Oberfläche der Probe gedrückt und die Tiefe des Eindrucks gemessen wird. Dieses Verfahren eignet sich zur Bestimmung der Härte von Materialien wie geglühtem, normalisiertem und vergütetem Stahl, Gusseisen und Nichteisenmetallen.

Bei der Rockwell-Härteprüfung werden spezielle Verfahren und kleinere Eindringkörper, wie z. B. Diamanten, zur Messung der Härte verwendet, so dass sie für eine Vielzahl von Materialien geeignet ist.

Die Vickers-Härteprüfung bietet die Vorteile der Brinell- und der Rockwell-Härteprüfung, da sie Materialien von extrem weich bis extrem hart messen kann und ihre Ergebnisse miteinander verglichen werden können.

Die Vor- und Nachteile der Knoop-Härteprüfung werden in den Informationen, die ich gefunden habe, nicht näher erläutert, aber es handelt sich um eine der statischen Prüfmethoden, die auf einer Stufe mit Brinell, Rockwell und Vickers steht.

Das Webster-Härteprüfgerät wird in erster Linie zur Prüfung der mechanischen Eigenschaften von Profilen aus Aluminiumlegierungen eingesetzt, eignet sich aber auch für Materialien wie Kupfer, Messing und Baustahl.

Das Barcol-Härteprüfgerät ist eine Art Eindringhärteprüfgerät. In den Informationen, die ich gefunden habe, wird nicht ausdrücklich auf die Vor- und Nachteile eingegangen.

Jedes Härteprüfverfahren hat seine eigenen Merkmale und Anwendungsbereiche:

  • Die Härteprüfung nach Brinell eignet sich für verschiedene Werkstoffe, insbesondere für geglühten, normalisierten und vergüteten Stahl, Gusseisen und Nichteisenmetalle.
  • Die Rockwell-Härteprüfung eignet sich für eine breite Palette von Werkstoffen, wobei ein kleinerer Eindringkörper für die Messungen verwendet wird.
  • Die Vickers-Härteprüfung vereint die Vorteile der Brinell- und der Rockwell-Härteprüfung und eignet sich für Werkstoffe von extrem weich bis extrem hart, und ihre Ergebnisse können verglichen werden.
  • Die Knoop-Härteprüfung als eines der statischen Prüfverfahren eignet sich für verschiedene Werkstoffe, doch sind weitere Kenntnisse über ihre Besonderheiten erforderlich.
  • Das Härteprüfgerät Webster eignet sich besonders für die Überprüfung der mechanischen Eigenschaften von Profilen aus Aluminiumlegierungen, kann aber auch für andere Materialien verwendet werden.
  • Das Barcol-Härteprüfgerät hat als Eindringhärteprüfgerät einen festen Platz in der Materialhärteprüfung.

Härteprüfgeräte

  • Mikro-Vickers-Härteprüfmaschine

HM-Serie:

Mikro-Vickers-Härteprüfmaschine

  • Vickers-Härteprüfmaschine
    Serie HV:
Vickers-Härteprüfmaschine

  • Rockwell-Härteprüfmaschine
    HR-Reihe:
Rockwell-Härteprüfmaschine

  • Tragbares Leeb-Härteprüfgerät
    Serie HH:
Tragbares Leeb-Härteprüfgerät

Wie kann die Härte von Metallwerkstoffen durch Wärmebehandlung verbessert werden?

Die Härte von metallischen Werkstoffen kann durch Wärmebehandlung mit verschiedenen Methoden erhöht werden:

Aufkohlen und Nitrieren: Bei diesen chemischen Wärmebehandlungsverfahren werden Kohlenstoffatome (Aufkohlen) oder aktive Stickstoffatome (Nitrieren) in die Oberflächenschicht des Metalls eingebracht. Dadurch wird der Kohlenstoffgehalt bzw. die Abriebfestigkeit der Metalloberfläche erhöht und somit die Härte und Verschleißfestigkeit gesteigert. Das übliche Aufkohlungsmedium ist Holzkohle, während beim Nitrieren aktive Stickstoffatome verwendet werden, die beim Erhitzen aus Ammoniakgas zersetzt werden.

Abschrecken: Bei allgemeinem Stahl mit mittlerem und hohem Kohlenstoffgehalt kann die Härte durch Abschrecken verbessert werden. Abschrecken ist eine gängige Wärmebehandlungsmethode, bei der der Stahl auf eine geeignete Temperatur erhitzt und dann schnell abgekühlt wird, um eine höhere Härte zu erreichen.

Änderung der Korngröße und Phasenzusammensetzung: Die Wärmebehandlung wirkt sich auf die Härte aus, indem sie die Korngröße und Phasenzusammensetzung des Metallmaterials verändert. Dies kann durch Mechanismen wie die Verfestigung der Korngrenzenlösung, die Verfestigung der Kristalllösung und die Verfestigung durch Phasenumwandlung erreicht werden.

Beschichtungstechnologie: Durch den Einsatz der Beschichtungstechnologie bei der Wärmebehandlung von metallischen Werkstoffen können erhebliche Schäden am Metallgefüge vermieden und gleichzeitig eine optimale Härte erreicht werden, was zu einer deutlichen Verbesserung der Anwendungsergebnisse führt.

Umstrukturierung der Organisationsstruktur: Die Wärmebehandlung kann die Gleichmäßigkeit und Härte des Materials verbessern, indem sie die Organisationsstruktur umgestaltet und Ungleichmäßigkeiten verringert oder beseitigt. Diese Methode kann je nach den spezifischen Anforderungen auf unterschiedliche Weise umgesetzt werden.

Bildung einer schützenden Schicht: Durch die Bildung einer dünnen Schutzschicht auf der Oberfläche von Metallwerkstoffen wird die ursprüngliche Struktur des Metalls verändert. Im Vergleich zu herkömmlichen Abschreckmethoden erhöht dieses Verfahren die Oberflächenhärte des Metalls und bietet den Vorteil einer einfachen Handhabung.

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