Härteprüfverfahren im Überblick

Das Vickers-Verfahren ist ein vielseitiges, statisches Härteprüfverfahren, das zunehmend in der Praxis eingesetzt wird. Es ist genormt gemäß ISO 6507 und ASTM E92/E384 und eignet sich für alle Lastbereiche (Mikro-, Kleinlast- und Makrobereich). Der Eindringkörper, eine Diamantpyramide mit einem Flächenwinkel von 136°, hinterlässt einen Eindruck, dessen Größe optisch gemessen wird. Je größer der Eindruck, desto weicher das Material.

Eine hochwertige Oberflächenpräparation ist erforderlich, da die Probe poliert oder feingeschliffen sein sollte. Die Probe muss fest verspannt werden, um Bewegungen während der Prüfung zu vermeiden, und Erschütterungen müssen ausgeschlossen werden.

Das Vickers-Verfahren wird je nach Prüfkraft in verschiedene Lastbereiche unterteilt (z. B. HV 0,01; HV 1; HV 10), was eine breite Anwendung ermöglicht. Ein Vickers-Härtewert besteht aus dem numerischen Härtewert, den Buchstaben HV, der Prüflast in kgf und gegebenenfalls der Einwirkdauer.

Das Vickers-Verfahren bietet zahlreiche Vorteile, darunter die universelle Anwendbarkeit auf alle Materialien und Härtebereiche sowie die Nutzung eines einzigen Eindringkörpers für alle Methoden. Zudem ermöglicht es eine zerstörungsfreie Überprüfung, wodurch die Probe weiterverwendet werden kann. Allerdings erfordert das Verfahren eine hochwertige Oberflächenpräparation und ist langsamer im Prüfablauf im Vergleich zu Rockwell. Die notwendige Optik macht es zudem teurer in der Anschaffung. Trotz dieser Nachteile bleibt das Vickers-Verfahren aufgrund seiner Präzision, Vielseitigkeit und Genauigkeit ein weit verbreitetes und bewährtes Verfahren in der Industrie.

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Das Brinell-Verfahren ist ein statisches Härteprüfverfahren, das nach ISO 6506 und ASTM E10 genormt ist. Es wird hauptsächlich im Kleinlast- und Makrobereich angewendet, mit einem Prüflastbereich von 1 bis 3000 kgf. Das Verfahren nutzt einen kugelförmigen Eindringkörper aus Wolframkarbid mit Durchmessern von 1, 2.5, 5 oder 10 mm. Dabei handelt es sich um ein optisches Verfahren, bei dem die Eindrucksgröße des Eindringkörpers gemessen wird.

Im Ablauf des Brinell-Verfahrens wird die Größe des Eindrucks gemessen, die der kugelförmige Eindringkörper auf der Oberfläche einer Probe hinterlässt. Je größer der Eindruck, desto weicher ist das Material. Dies unterscheidet sich vom Vickers-Verfahren, bei dem ein pyramidenförmiger Eindringkörper verwendet wird.

Das Brinell-Verfahren bietet einige Vorteile. Es kann auch inhomogene Materialien wie Gussteile prüfen, da die große Kugel viele Kristalle trifft und einen mechanischen Mittelwert bildet. Es gibt eine Vielzahl an Prüfkräften und Kugeldurchmessern für unterschiedliche Anwendungen. Die vergleichsweise großen Prüfeindrücke sind einfacher zu vermessen und die Probenoberfläche kann rau sein.

Jedoch gibt es auch Nachteile. Eine gute Oberflächenbeschaffenheit der Probe ist erforderlich, da der Eindruck optisch vermessen wird. Hohe Prüflasten im Makrobereich können das Material deformieren und zu Messfehlern führen. Eine gute Ausleuchtung des Prüfeindrucks ist wichtig. Zudem ist das Verfahren langsamer als das Rockwell-Verfahren, mit einem Prüfablauf von 30 bis 60 Sekunden ohne Berücksichtigung der Probenpräparation. Es ist auch weniger geeignet für sehr harte Materialien und dünne Proben.

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