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Härtetiefen

Ermittlung von Härtetiefen

Neben der Härteprüfung ist die Ermittlung von Härtetiefen ein weiteres Prüfverfahren der Qualitätssicherung nach dem Härten oder der Oberflächenbehandlung von Werkstoffen oder daraus gefertigten Werkstücken. Abhängig von der vorangegangenen Behandlung wird die Einsatzhärtungstiefe (CHD) oder die Nitrierhärtetiefe (NHD) gemessen.

Ermittlung von Einsatzhärtungstiefen nach CHD

Ziel des Einsatzhärtens ist eine deutlich erhöhte Härte der Randschicht, während der Kern des Werkstoffs seine Zähigkeit beibehält beziehungsweise durch das langsame Anlassen im gemäßigten Temperaturbereich sogar noch erhöht wird. Bei der Ermittlung von Einsatzhärtungstiefen wird der senkrechte Abstand zwischen der Werkstoffoberfläche und jener Schicht, die eine Grenzhärte von 550 HV aufweist, gemessen. Weichen die Grenzhärte oder die verwendete Prüflast HV 1von den Vorgaben der DIN EN ISO 6507 ab, muss dies nach dem Kurzzeichen CHD entsprechend angegeben werden.

Voraussetzung für die Ermittlung von Härtetiefen ist eine fein bearbeitete Oberfläche der Probe. Die Messung erfolgt mittels der Prüfverfahren Vickers oder Knoop, indem in definierten Abständen Härteeindrücke gesetzt werden. Der dabei gewählte Randabstand, der dabei zwischen Oberfläche und Grenzhärte entsteht, bildet die Grundlage für die Berechnung der Einsatzhärtungstiefe.

Ermittlung von Nitrierhärtetiefen nach NHD

Bei Werkstoffen oder Werkstücken, die durch das Nitrierverfahren gehärtet wurden, ist die Kernhärte zumeist unbekannt. Daher muss im Vorfeld die Härte des Kerns ermittelt werden, um die Grenzhärte berechnen und festzulegen zu können. Im Anschluss daran erfolgt die Messung der Härtetiefe mit dem Prüfverfahren Vickers. Dafür werden die Härteeindrücke in genau definierten Abständen vom Rand ausgehend in Richtung Werkstückinneres gesetzt, die Randabstände gemessen und daraus die Härtetiefe ermittelt.

Die Vorgaben zu den Verfahren, Normprüflasten und Grenzhärten für die Ermittlung von Härtetiefen nach CHD und NHD sind in folgenden Normen definiert.

  • - DIN 50190-3 Bestimmung der Nitrierhärtetiefe
  • - DIN EN ISO 2639 Stahl-Bestimmung der Einsatzhärtungstiefe
  • - DIN EN ISO 4885 Eisenwerkstoffe - Wärmebehandlung - Begriffe
  • - DIN EN ISO 6507 Metallische Werkstoffe-Härteprüfung nach Vickers
  • - DIN EN ISO 15787 Technische Produktdokumentation, Wärmebehandelte Teile aus Eisenwerkstoffen, Darstellung und Angaben
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