Härteprüfung nach Vickers

Die Vickers-Härteprüfung wurde entwickelt, um die Einschränkungen der Brinell-Methode, insbesondere für harte Randschichten und dünne Materialien, zu überwinden. Im Gegensatz zur Brinell-Härteprüfung, die eine Hartmetallkugel verwendet, basiert die Vickers-Methode auf einer vierseitigen Diamantpyramide mit einem Öffnungswinkel von 136°. Dieser Winkel ermöglicht es, dass die Vickers-Härtewerte bis zu einer Härte von 400 HBW mit Brinell-Härtewerten vergleichbar bleiben. Die Prüfkraft wird zwischen 10 und 15 Sekunden aufrechterhalten, bevor der Eindruck unter einem Lichtmikroskop ausgewertet wird. Die Härte wird durch das Verhältnis von Prüfkraft zur Eindruckoberfläche bestimmt, wobei die Diagonalen des Eindrucks gemessen und deren Mittelwert berechnet wird. Das Vickers-Verfahren ist für alle Härtebereiche geeignet, da die Pyramide unabhängig von der Prüfkraft immer geometrisch ähnliche Eindrücke hinterlässt. Dadurch bleibt der Härtewert bei doppelter Prüfkraft unverändert. Allerdings kann bei kleinen Kräften der elastische Anteil der Verformung zu höheren scheinbaren Härtewerten führen. Daher sollten Härtewerte nur verglichen werden, wenn sie mit derselben Prüfkraft ermittelt wurden. Die Methode unterteilt sich in drei Prüfbereiche: Makroprüfbereich (5 bis 100 Kilopond), Kleinlastbereich (0,2 bis 3 Kilopond) und Mikrolastbereich (0,01 bis 0,1 Kilopond). Im Klein- und Mikrolastbereich wird die Methode für dünne Bleche, Schichten und empfindliche Bauteile verwendet, da die Eindringtiefe gering bleibt und die pyramidenförmige Geometrie auch bei kleinen Eindrücken eine präzise Messung ermöglicht. Die größere Genauigkeit ist ein Vorteil gegenüber der Brinell-Methode, deren kugelförmige Eindrücke schwieriger zu bewerten sind. Für eine korrekte Härteprüfung sind Mindestabstände zwischen den Eindrücken und zum Probenrand einzuhalten, die vom Vielfachen der Diagonallänge abhängen. Die Mindestdicke der Probe sollte mindestens 1,5-mal die Diagonallänge betragen. Diagramme helfen, diese Dicke je nach Prüfkraft und erwarteter Härte abzuschätzen. Mit der Vickers-Methode lassen sich selbst sehr dünne Schichten präzise prüfen. Die normgerechte Angabe des Härtewerts umfasst den Härtewert, die Prüfkraft und die Einwirkdauer. Bei der Standard-Einwirkzeit von 10 bis 15 Sekunden kann die Dauer weggelassen werden. Polierte Oberflächen verbessern die Messgenauigkeit, da klare Eindrücke erforderlich sind. Dies macht die Methode weniger geeignet für automatisierte Prüfungen, weshalb das Rockwell-Verfahren entwickelt wurde, das im nächsten Video behandelt wird. 00:00 Wie wird die Vickers-Härteprüfung durchgeführt? 01:35 Wie wird die Vickershärte berechnet? 02:31 Mindest-Randabstand und Eindruckabstand, sowie Probendicke 03:33 Vergleichbarkeit der Härtewerte 04:45 Prüfbedingungen(Makro-, Mikro and Nano-Härte) 05:50 Normgerechte Spezifikation der Brinell-Härte