„Rote Seiten“: Technische Informationen für ... - REYHER

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Härtemessung dient der Ermittlung des Widerstandes eines Werkstoffes gegen das Eindringen eines Prüfkörpers, der mit bestimmter Form, Kraft und Zeit auf ihn einwirkt. Je nach angewandtem Verfahren wird aus der gemessenen Tiefe oder Größe des bleibenden Eindruckes, den der Prüfkörper in dem Werkstück hinterlässt, der Härtewert ermittelt. Die gängigsten genormten Verfahren zeigt Tabelle 1 – in Zweifelsfällen gilt bei mechanischen Verbindungselementen die Härteprüfung nach Vickers. Die Messungen erfolgen an vorbereiteten Proben – hier sind zu unterscheiden: • „Routine-Prüfung“ Die Messung erfolgt auf einem ebenen Schliff an der Oberfläche der Probe. Gängige Härteprüfverfahren sind Rockwell (HRC) und Vickers (HV 10 – HV 30). • „Schieds-Prüfung“ Die Messung erfolgt auf einer Längs- oder Querschliff-Fläche der zerteilten Probe. Das in ISO 898 festgelegte Prüfverfahren ist Vickers (HV). Bei der Annahmeprüfung von „Mechanischen Verbindungselementen“ gelten Härtemessungen nur der Routine- und Vergleichskontrolle – sie sind allein nicht entscheidend für die Beurteilung der mechanischen Eigenschaften! Für Schrauben gilt der Zugversuch zur Ermittlung der Zugfestigkeit, Streckgrenze und Dehnung – für Muttern gelten Prüfkraft- und Aufweitversuch. (ISO 898-1, DIN 267-21, ISO 898-2). Tabelle 2 zeigt eine Umwertung der Härten nach Vickers, Rockwell und Brinell zueinander und zur Zugfestigkeit von unlegierten bis niedriglegierten Stählen in warmumgeformtem oder wärmebehandeltem Zustand. Daneben sind die Härtebereiche von Schrauben, Muttern und Scheiben der verschiedenen Festigkeitsklassen nach Norm angegeben. Im Messraum des Reyher-Qualitätswesens können mit einem „EMCOTEST“-Gerät Härtemessungen nach Vickers, Rockwell und Brinell durchgeführt werden. TiV-36 Prüfverfahren: Härtemessung Testing processes: Measurement of hardness Verfahren, Bezeichnung Vickers HV Brinell HB Rockwell Process description HRC HRB Norm, Standard ISO 6507-1,2 (DIN 50133) ISO 6506 (DIN 50351) ISO 6508 / EN 10004 (DIN 50103-1) Geeignet für Werkstoffe Metallische Werkstoffe mit sehr Metallische Werkstoffe mit sehr Gehärtete Stähle, gehärtete und Werkstoffe mittlerer Härte, Stähle mit Suitable for working materials geringer bis sehr hoher Härte geringer bis hoher Härte angelassene Legierungen niedrigem bis mittlerem C-Gehalt (Bestimmung mittlerer Härte) (Bestimmung partieller Härte) Messing, Bronze ... Metallic working materials with Metallic working materials with Hardened steels, hardened and Working materials of steels with very low to very high hardness very low to higher hardness annealed alloys low to medium C-content, brass, (Classified medium hardness) (Classified partial hardness) bronze ... Zugfestigkeitsbereich ca. < 250 – 2000 255 – 1520 770 – 2000 250 – 800 Tensile strength range ca. (Rm in N/mm 250 – 800 2) Eindringkörper Penetrating instrument Diamantpyramide, quadratische Kugel aus gehärtetem Stahl, Diamantkegel, Kegelwinkel 120° Kugel aus gehärtetem Stahl Grundfläche, Flächenwinkel 136° Durchmesser: 10/15/2,5 oder 1 mm Spitze: Rundungshalbmesser 0,2 mm Durchmesser: 1/16" = 1,5875 mm Diamond pyramid, square base Ball made of hardened steel, Diamond cone, cone angle 120°, Ball made of hardened steel surface, surface angle 136° diameter 10/15/2,5 or 1 mm Point: radius of curvature 0.2 mm diameter: 1/16" = 1,5875 mm Einwirkdauer allgemein Werkstoffabhängig 10 – 30 (30) Sek. Werkstoffabhängig 10 – 30 (30) Sek. Werkstoffabhängig 2 – 25 (30) Sek. (für Schiedsprüfungen min.) Depending on working material Depending on working material (zweistufiger Eindruck Prüfkraft F 0 + Prüfkraft F 1 = Prüfgesamtkraft F) General induction period 10 – 30 (30) secs. 10 – 30 (30) secs. Depending on working material 2 – 25 (30) secs. (for arbitration examining (two-phase-indent: Test pre-strength F 0 and testing full strength F) body, min.) Kurzzeichen (Beispiele) Symbols (examples) Measuring hardness establishes the resistance of a working material to penetration by a testing instrument which influences it in a particular form, strength and time. According to the particular process used, the measured depth or size of the impression in the working material resulting from the testing instrument establishes the hardness degree. The most frequently applied procedure is shown by Table 1. In cases of doubt the Vickers hardness test applies with mechanical fastening elements. The gaugings are carried out on prepared test specimens, which are distinguished as follows: • = “Routine test” The gauging is done on an even section at the upper surface of the spiceman. The frequently procedures of hardness tests are Rockwell (HRC) and Vickers (HV 10 – HV 30). • = “Arbitration test” The gauging is done on a lenghtwise or diagonal polished section of the cutted up spiceman. The testing procedure acc. ISO 898 is Vickers (HV). With the acceptance test of “Mechanical Securing Elements“ hardness gaugings are only part of routine and comparative checks. Of themselves they are not decisive for judging mechanical characteristics! As regards screws, the tensile test is applied to a certain tensile strength, yield point and expansion rate; test pre-strength and widening test experiments apply in the case of nuts and bolts. (ISO 898-1, DIN 267-21, ISO 898-2). Table 2 shows a revaluation of the hardness according to Vickers, Rockwell and Brinell in relation to each other and to tensile strengths of unalloyed and low-alloyed steels in heat-transformed or heat-treated condition. In addition to this, in broad terms the hardness ranges of screws, bolts and washers of the various tensile strength classes are cited according to standards. Hardness range gauging according to Vickers, Rockwell and Brinell can be carried out by the EMCOTEST method in the gauging room of the Reyher quality complex. Tabelle 1: Vergleich der Härtemessverfahren Table 1: Comparison of the hardness gauging processes 640 HV 30 eingesetzte Prüfkraft F = 294 N/30 kp Härte Vickers ermittelter Härtewert 180 HV 50/30 Einwirkdauer/sec. 640 HV 30 applied testing power F = 294 N/30 kp Hardness Vickers established hardness value 180 HV 50/30 induction duration/sec. Vickers Diamantpyramide / Diamond pyramide Brinell Stahlkugel / Steel ball Rockwell Kugel / Ball Kegel / Cone 350 HB Härte Brinell ermittelter Härtewert bei Kugel Ø 10 mm Prüfkraft 29420 N/3000 kp Einwirkdauer 10–15 Sek. 120 HB 5/250/30 Einwirkdauer/sec. Prüfkraft/kp Kugel–Ø 350 HB Hardness Brinell established hardness value with ball – dia 10 mm test strength 29420 N/3000 kp induction duration 10–15 Sek. 120 HB 5/250/30 induction dur./sec. test strength/kp ball-diameter 45 HRC 45 HRC Härte Rockwell Verfahren C ermittelter Härtewert Hardness Rockwell Process C established value 45 HRB 45 HRB Härte Rockwell Verfahren B ermittelter Härtewert Hardness Rockwell Process B established value Fortsetzung ➔
Tabelle 2: Härte-Umwertung*/-Vergleich Härtebereiche von Schrauben, Muttern, Scheiben und Ringen Prüfverfahren: Härtemessung Testing processes: Measurement of hardness Vickers- Brinell- Rockwellhärte ~ Zug- Ungefähre Härtebereiche (Basis: Vickershärte) für härte härte festig- Schrauben Muttern Muttern m < 0,5 d Scheiben/Ringe keit m ≥ 0,5 d** Gewindestifte HV 10 HB HRB HRC Mpa 4.6 5.6 8.8 10.9 12.9 5 6 8 10 12 14 H 17 H 22 H 45 H St. St. FSt. 04 05 geh. 80 76,0 255 85 80,7 41,0 270 90 85,5 48,0 285 95 90,2 52,0 305 100 95,0 56,2 320 105 99,8 335 110 105 62,3 350 115 109 370 120 114 66,7 385 125 119 400 130 124 71,2 415 135 128 430 140 133 75,0 450 145 138 465 150 143 78,7 480 155 147 495 160 152 81,7 510 165 156 530 170 162 85,0 545 175 166 560 180 171 87,1 575 185 176 595 190 181 89,5 610 195 185 625 200 190 91,5 640 205 195 92,5 660 210 199 93,5 675 215 204 94,0 690 220 209 95,0 705 225 214 96,0 720 230 219 96,7 740 235 223 755 240 228 98,1 20,3 770 245 233 21,3 785 250 238 99,5 22,2 800 255 242 23,1 820 260 247 (101) 24,0 835 265 252 24,8 850 270 257 (102) 25,6 865 275 261 26,4 880 280 266 (104) 27,1 900 285 271 27,8 915 290 276 (105) 28,5 930 295 280 29,2 950 300 285 29,8 965 310 295 31,0 995 320 304 32,2 1030 330 314 33,3 1060 340 323 34,4 1095 350 333 35,5 1125 360 342 36,6 1155 370 352 37,7 1190 380 361 38,8 1220 390 371 39,8 1255 400 380 40,8 1290 410 390 41,8 1320 420 399 42,7 1350 430 409 43,6 1385 440 418 44,5 1420 450 428 45,3 1455 460 437 46,1 1485 470 447 46,9 1520 480 456 47,7 1555 490 466 48,4 1595 500 475 49,1 1630 DIN 50150 ISO 898-1 ISO 898-2 DIN 267-24 z.B. z.B. z.B. ISO 898-5 DIN DIN DIN 125-1 125-2 267-26 * Einschränkungen nach DIN 50150 beachten! ** Härtebereiche differieren nach Maßbereichen in Min.-/Max.-Werten 120 250 155 250 ≤ M 16 250 > M 16 255 ≤ M 16 320 > M 16 335 320 380 385 435 Table 2: Hardness-conversion*/-comparison Hardness ranges of screws, nuts, bolts, washers and spring washers 130/ 142 150/ 170 302 302 188/ 233 302/ 353 272 353 295 353 140 Mu 215 G. St./ 290 * Note limitation according to DIN 50150! ** Hardness ranges differ according to dimension ranges in minimum/maximum values 170 245 220 300 450 100 140 250 295 300 400 430 560 530 TiV-37
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