Vickers-Härte. Vickers-Skala und Methode. Anhang D (informativ) Messunsicherheit der Vickers-Härte In welchen Einheiten wird die Vickers-Härte gemessen?

Die Methode besteht darin, eine Diamantspitze (Eindringkörper), die wie eine regelmäßige tetraedrische Pyramide mit einem Spitzenwinkel von 136° geformt ist, unter Last in die Probe (das Produkt) zu drücken R und Messen der Diagonale des Drucks D, nach Entfernen der Last verbleibend ( Reis. 1.6).

Reis. 1.6. Vickers-Methode: a – Messschema; b – Druckart

kann zwischen 9,8 (1 kgf) und 980 N (100 kgf) variieren. Die Vickers-Härte wird als Verhältnis der aufgebrachten Belastung berechnet P auf die Oberfläche des Drucks F:

[MPa], (1,6)

Wenn R ausgedrückt in N, und

[kgf/mm 2 ], (1,7)

Wenn R ausgedrückt in kgf.

Abdruck diagonal D gemessen mit einem am Gerät montierten Mikroskop. Vickers-Härtezahl H.V. anhand spezieller Tabellen anhand des Messwertes ermittelt D.

Das Verfahren dient zur Bestimmung der Härte dünner Teile und dünner Randschichten mit hoher Härte. In der Regel werden kleine Belastungen verwendet: 10, 30, 50, 100, 200, 500 N. Je dünner das Material, desto geringer sollte die Belastung sein.

Das kinematische Diagramm eines Geräts zur Härtemessung nach der Vickers-Methode ist in dargestellt Reis. 1.7.

Reis. 1.7. Schema eines Geräts zur Messung der Vickers-Härte:

1 − Tisch zur Montage der Probe; 2 - Schwungrad; 3 – Stab mit Diamantpyramide;

4− Auslösepedal; 5− Aufhängung mit Prisma; 6− Mikroskop

Vorteil Mit dieser Methode können Sie die Härte beliebiger Materialien, dünner Produkte und Oberflächenschichten messen. Hohe Genauigkeit und Empfindlichkeit der Methode.

Vickers- und Brinell-Härtezahlen für Materialien mit einer Härte bis 450 NV, praktisch übereinstimmen.

Allerdings liefern Pyramidenmessungen bei Metallen mit hoher Härte genauere Werte als Messungen mit einer Kugel oder einem Kegel. Die Diamantpyramide hat einen großen Spitzenwinkel (136°) und die Diagonale ihres Eindrucks beträgt etwa das Siebenfache der Eindrucktiefe, was die Genauigkeit der Eindruckmessung auch bei geringer Eindringtiefe der Pyramide erhöht und diese Methode besonders für die Bestimmung geeignet macht die Härte dünner oder harter Legierungen.

Bei der Prüfung harter und spröder Schichten (nitriert, cyanidiert) bilden sich manchmal Risse (Chips) in der Nähe der Ecken des Drucks, an deren Aussehen man die Brüchigkeit der gemessenen Schicht beurteilen kann.

Mikrohärtemethode - Chruschtschow-Berkovich-Methode

Die Mikrohärtemessung (GOST 9450-76) zielt darauf ab, die Härte einzelner Körner, Phasen und Strukturkomponenten der Legierung zu bestimmen ( Reis. 1.8), sehr dünne Schichten (Hundertstel Millimeter) und keine „durchschnittliche“ Härte wie bei der Messung der Makrohärte.

Ein Gerät zur Bestimmung der Mikrohärte vom Typ PMT-3, entwickelt von M. M. Chruschtschow und E. S. Berkovich ( Reis. 1.9), hat ein Stativ 1 Vertikalmikroskop mit einem Tubus, der sich mittels einer makrometrischen Schraube auf und ab bewegt 2 und Mikrometerschraube 3 . Am oberen Ende des Tubus ist ein Okularmikrometer montiert 4 , und am unteren Ende ist eine Stange befestigt 5 mit Diamantpyramide, undurchsichtiges Bullauge 6 und Linsen 7 , Der undurchsichtige Illuminator enthält eine 6-V-Glühbirne, die über einen Transformator vom Stromnetz gespeist wird.

Das Gerät ist mit zwei Linsen zur Betrachtung von Mikroschliffen bei Vergrößerungen von 478 × und 135 × ausgestattet. Das Okular vergrößert 15-fach.

Das Okularmikrometer verfügt über eine feste Strichplatte, eine Restmikrometertrommel und einen Schlitten mit beweglicher Strichplatte. Auf dem festen Netz von 5 mm Länge befinden sich Striche mit Zahlen und ein Quadrat mit einem rechten Winkel, dessen Scheitelpunkt mit der Zahl 0 übereinstimmt. Auf dem beweglichen Netz befindet sich ein Quadrat mit einem rechten Winkel und zwei Markierungen.

Reis. 1.9. Diagramm des PMT-3-Geräts zur Messung der Mikrohärte:

1 − Mikroskop; 2 − Mikrometerschraube; 3 − Mikrometerschraube; 4 − Augenmikrometer; 5 − Stab mit Diamantpyramide; 6 – undurchsichtiger Illuminator; 7 − Linse; 8 − Tisch zur Installation von Mikroschliffen; 9 − Tischgriff; 10 − Tischschraube; 11 − Einstellschrauben;

Die Vickers-Härte wird bestimmt, indem die Diagonalen des Eindrucks gemessen werden, der in der Testoberfläche entsteht, wenn eine Diamant-Tetraederpyramide mit einem Spitzenwinkel eingekerbt wird α = 136º (siehe Abb. 3).

Abb. 3. Schema zur Bestimmung der Metallhärte nach der Vickers-Methode:

; D 1 und D 2 - Abdruckdiagonalen, mm.

Nach dem Entfernen der Eindrucklast werden die Diagonalen des Drucks gemessen D 1 und D 2. Die Vickers-Härtezahl gibt die Belastung pro Flächeneinheit eines Pyramidenabdrucks an.

H.V.
,

wobei HV die Vickers-Härte ist, R- Belastung;
,D 1 und D 2 - Abdruckdiagonalen, mm. Normalerweise der Wert R akzeptiert innerhalb von 50...1000 N (5...100 kgf). Die Diagonalwerte werden mit einem Mikroskop gemessen. Die Hauptparameter zur Bestimmung der Vickers-Härte sind: Belastung – 30 kgf, Haltezeit für Stähle – 10...15 Mit, die Dimension der Härtezahl (kgf/mm 2) ist nicht angegeben. Beispielsweise bedeutet 420 HV die mit diesen Parametern erreichte Härte. Wenn die Parameter von den Grundparametern abweichen (bei Nichteisenmetallen wird die Einwirkungsdauer des Eindringkörpers unter Belastung mit 30 angenommen Mit) dann heißt es zum Beispiel 450 HV10/15 – bedeutet, dass bei einer Belastung von 10 eine Vickers-Härtezahl von 450 erreicht wurde kgf(98,1 N) für 15 auf die Diamantpyramide angewendet Mit.

Bedingungen für die Durchführung von Messungen. Die Oberfläche des Prüflings muss eine Rauheit Ra aufweisen<0,32 и быть свободной от окисной плёнки и посторонних веществ. Опорная поверхность приборного столика должна быть чистой. Температура испытаний 20°+5°С. Минимальная толщина образца должна быть больше диагонали отпечатка в 1,2 раза для стальных изделий и в 1,5 раза для изделий цветных металлов.

Vorteile der Methode: die Fähigkeit, die Härte sehr harter und dünner Produkte (Dicke weniger als 0,3) zu messen mm), Oberflächenschichten von Teilen, Beschichtungen.

Mängel Methode : hohe Anforderungen an die Sauberkeit und Rauheit der Oberfläche des Prüflings.

Mikrohärtemethode

Die Mikrohärtemethode ähnelt der Vickers-Methode. Die Mikrohärtezahl wird bestimmt, indem die auf die Diamantspitze ausgeübte Normallast, ausgedrückt in Newton, durch die konventionelle Fläche der Seitenfläche des Abdrucks, ausgedrückt in, dividiert wird mm 2. Zum Beispiel 582 N/mm 2, was 59,3 entspricht kgf/mm 2. Die Diamantspitze kann tetraedrisch, rhombisch oder dreieckig-pyramidenförmig oder bizylindrisch geformt sein. Bei Härtebezeichnungen wird die Form der Spitze als Index für den Buchstaben H angegeben, zum Beispiel Н □, Н ◊, Н ∆. Der Härtewert wird in der folgenden Form geschrieben: H □ =582.

Diese Methode misst die Mikrohärte einzelner Strukturkomponenten und Legierungsphasen, Härteänderungen entlang der Tiefe der Oberflächenschicht usw.

Ausrüstung und Werkzeuge

Brinell-Härteprüfer, Rockwell-Härteprüfer, Vickers-Härteprüfer, Metallproben.

Arbeitsauftrag

1. Studieren Sie die Richtlinien.

2. Machen Sie sich mit den Instrumenten und Messtechniken vertraut.

3. Messen Sie die Härte einer Metallprobe mit der Brinell-Methode.

Die Bestimmung der Härte HB erfolgt auf einer Brinellpresse (Härteprüfgerät Typ TSh) in der folgenden Reihenfolge. Das Prüfmuster (Teil) wird mit der polierten Oberfläche nach oben auf den Objekttisch gelegt. Durch Drehen des Schwungrads wird der Instrumententisch angehoben, sodass der Eindringkörper (Kugel) in die zu prüfende Oberfläche gedrückt werden kann. Das Schwungrad wird vollständig gedreht und per Knopfdruck wird der Elektromotor eingeschaltet, der die Stange mit dem darin befestigten Eindringkörper nach und nach belastet. Unter dem Einfluss der Belastung wird die Kugel in das zu prüfende Material gedrückt. Die Last arbeitet für eine bestimmte Zeit (10...60 s), die durch ein Zeitrelais eingestellt wird. Drehen Sie anschließend das Schwungrad, um die Last zu entfernen, senken Sie den Instrumententisch ab und entnehmen Sie die Probe. Der Durchmesser des Abdrucks wird mit einem Lesemikroskop (Brinell-Lupe) gemessen, dessen Okular eine Skala mit Zehntelmillimeter-Teilungen aufweist. Die Messung erfolgt mit einer Genauigkeit von 0,05 mm in zwei zueinander senkrechten Richtungen; Zur Bestimmung der Härte sollte der Durchschnitt der erhaltenen Werte herangezogen werden.

4. Messen Sie die Härte einer Metallprobe mit der Rockwell-Methode.

Die Härte wird mit einem Rockwell-Gerät gemessen, das über einen Indikator, einen Stab mit Eindringkörper, einen Tisch, ein Schwungrad und ein Gewicht verfügt, das die Größe der Last bestimmt. Der Indikator ist ein Zifferblatt mit zwei Skalen (schwarz und rot) und zwei Pfeilen – einem großen (Härteindikator) und einem kleinen – zur Kontrolle der durch die Drehung des Schwungrads ausgeübten Vorspannung. In den Stab ist eine Spitze mit Diamantkegel oder Stahlkugel eingebaut.

Der Tisch mit der darauf montierten Messprobe wird durch Drehen des Schwungrads angehoben, bis der kleine Pfeil gegenüber dem roten Punkt auf der Skala steht. Dies bedeutet, dass die Spitze unter einer Vorspannung von 10 kgf in die Probe gedrückt wird. Drehen Sie anschließend die Anzeigeskala (Zifferblattkreis), bis die Zahl 0 auf der schwarzen Skala mit dem großen Pfeil übereinstimmt. Dann wird die Hauptlast eingeschaltet und nach dem Stoppen der Pfeile wird der Rockwell-Härtewert abgelesen, bei dem es sich um eine Zahl handelt. Der Tisch mit der Probe wird durch Drehen des Schwungrads abgesenkt.

Die Härte sollte mindestens dreimal an einer Probe gemessen und die Ergebnisse gemittelt werden.

5. Vergleichen Sie die erhaltenen Härtewerte (siehe Tabelle 1) und notieren Sie die entsprechende Vickers-Härte.

6. Machen Sie sich mit der Vickers-Methode zur Messung der Härte von Metallen vertraut.

7. Erstellen Sie einen Bericht über die Arbeit.

Metallhärte bezeichnet seine Eigenschaft, einer plastischen Verformung während der Kontaktwirkung eines Standardspitzenkörpers mit den Oberflächenschichten des Materials zu widerstehen.

Die Härteprüfung ist die wichtigste Methode zur Beurteilung der Qualität der Wärmebehandlung eines Produkts.

Bestimmung der Härte durch Brinell-Methode. Die Methode basiert auf dem Einführen einer Stahlkugel in eine ebene Fläche unter Last. Härtezahl NV bestimmt durch das Verhältnis der Belastung zur sphärischen Oberfläche des Drucks.

Rockwell-Methode (HR) basiert auf dem statischen Einpressen in die Prüffläche der Spitze unter einer bestimmten Belastung. Stahlkugeln werden als Spitzen für Materialien mit einer Härte bis 450 HR verwendet. In diesem Fall wird die Härte als bezeichnet HRB. Bei Verwendung eines Diamantkegels wird die Härte mit angegeben HRA oder H.R.C.(abhängig von der Belastung).

Vickershärte (HV) bestimmt durch statisches Einpressen einer tetraedrischen Diamantpyramide in die Testoberfläche. Bei der Prüfung wird der Eindruck mit einer Genauigkeit von 0,001 mm mit einem Mikroskop gemessen, das Bestandteil des Vickers-Instruments ist.

Shore-Methode. Der Kern dieser Methode besteht darin, die Härte des Probenmaterials anhand der Höhe des Rückpralls des Schlägers zu bestimmen, der aus einer bestimmten Höhe auf die Oberfläche des Prüfkörpers fällt. Die Härte wird in konventionellen Einheiten proportional zur Höhe des Rückpralls des Schlagmanns bewertet.

HRC-Härtezahlen für einige Teile und Werkzeuge

Teile und Werkzeuge Härtezahl HRC
Klappbare Bolzenköpfe, Sechskantmuttern, Klemmgriffe 33...38
Scharnierschraubenköpfe, Stellschraubenenden und -köpfe, Scharnierachsen, Klemm- und abnehmbare Leisten, Schraubenköpfe mit Innensechskantlöchern, Antriebsfutterstift 35...40
Rundmutter-Splines 36...42
Zahnräder, Schlüssel, Klammern, Cracker für Maschinennuten 40...45
Feder- und Sicherungsringe, Spannkeile 45...50
Selbstschneidende Schrauben, Drehzentren, Exzenter, Pilzstützen und Stützplatten, Befestigungsstifte, Spannzangen 50...60
Montagemuttern, Sicherungsmuttern, Blocker für Maschinennuten, Kreisexzenter, Exzenternocken, Klemmen für Teilapparate, auswechselbare Backen für Schraubstöcke und Spannfutter, Zahnräder 56...60
Arbeitsflächen von Messgeräten – Dübel und Klammern 56...64
Kopierer, Kohlewalzen 58...63
Vorrichtungsbuchsen, Drehbuchsen für Bohrstangen 60...64

Tabelle der Beziehungen zwischen den Härtezahlen nach Brinell, Rockwell, Vickers, Shore

Die angegebenen Rockwell-, Vickers- und Shore-Härtewerte entsprechen den Brinell-Härtewerten, die anhand einer Kugel mit 10 mm Durchmesser ermittelt wurden.

Laut Rockwell Laut Brinell Laut Vickers
(HV)
Am Ufer
H.R.C. HRA HRB Abdruckdurchmesser HB
65 84,5 - 2,34 688 940 96
64 83,5 - 2,37 670 912 94
63 83 - 2,39 659 867 93
62 82,5 - 2,42 643 846 92
61 82 - 2,45 627 818 91
60 81,5 - 2,47 616 - -
59 81 - 2,5 601 756 86
58 80,5 - 2,54 582 704 83
57 80 - 2,56 573 693 -
56 79 - 2,6 555 653 79,5
55 79 - 2,61 551 644 -
54 78,5 - 2,65 534 618 76,5
53 78 - 2,68 522 594 -
52 77,5 - 2,71 510 578 -
51 76 - 2,75 495 56 71
50 76 - 2,76 492 549 -
49 76 - 2,81 474 528 -
48 75 - 2,85 461 509 65,5
47 74 - 2,9 444 484 63,5
46 73,5 - 2,93 435 469 -
45 73 - 2,95 429 461 61,5
44 73 - 3 415 442 59,5
42 72 - 3,06 398 419 -
40 71 - 3,14 378 395 54
38 69 - 3,24 354 366 50
36 68 - 3,34 333 342 -
34 67 - 3,44 313 319 44
32 67 - 3,52 298 302 -
30 66 - 3,6 285 288 40,5
28 65 - 3,7 269 271 38,5
26 64 - 3,8 255 256 36,5
24 63 100 3,9 241 242 34,5
22 62 98 4 229 229 32,5
20 61 97 4,1 217 217 31
18 60 95 4,2 207 206 29,5
- 59 93 4,26 200 199 -
- 58 - 4,34 193 192 27,5
- 57 91 4,4 187 186 27
- 56 89 4,48 180 179 25

Gewindelöcher

Strukturelemente

Bohrertabelle für Löcher zum Schneiden zylindrischer Rohrgewinde.

Schlüsselmuttergrößen

Befestigungselemente

Grundlegende Schlüsselmaße für Sechskantschraubenköpfe und Sechskantmuttern.

G- und M-Codes

CNC-Bearbeitung

Beispiele, Beschreibung und Interpretation von L- und M-Codes zur Erstellung von Steuerungsprogrammen auf CNC-Fräs- und Drehmaschinen.

Vickers-Methode- Methode zur Messung der Härte von Metallen und Legierungen nach Vickers. Geregelt durch GOST 2999-75 und ISO 6507.

Der Kern der Methode besteht darin, eine regelmäßige tetraedrische Diamantpyramide mit einem Winkel von 136° zwischen gegenüberliegenden Flächen in das Testmaterial zu drücken.

Die Vickers-Härte wird berechnet, indem die Last P durch die Oberfläche der resultierenden Pyramidenvertiefung geteilt wird. Mit der Vickers-Methode können Sie die Härte von nitrierten und zementierten Oberflächen sowie dünnen Blechmaterialien bestimmen.

Es besteht eine gute Übereinstimmung zwischen den Vickers- und Brinell-Härtewerten im Bereich von 100 bis 450 HV. Die Vickers-Härte wird in allen Fällen durch die Buchstaben HV ohne Angabe der Abmessung – kgf/mm² (10 MPa) – angegeben.

Die Hauptparameter bei der Messung der Vickers-Härte sind die Belastung P bis 980,7 N (100 kgf) und die Haltezeit 10-15 s.

In anderen Fällen werden nach dem HV-Symbol durch einen Schrägstrich getrennte Indizes angezeigt, die die Belastung und Haltezeit angeben, und durch einen Bindestrich getrennt die Härtezahl.

Nachteile der Methode

Der Hauptnachteil der Methode ist die Abhängigkeit der gemessenen Härte von der aufgebrachten Belastung bzw. der Eindringtiefe des Eindringkörpers (das Phänomen des Größeneffekts, in der englischen Literatur oft als „Indentation Size Effect“ bezeichnet). Besonders ausgeprägt ist diese Abhängigkeit bei geringer Belastung.

Unter der Härte eines Materials versteht man seinen Widerstand gegen lokale plastische Verformung, wenn ein anderer Körper, der keiner solchen Verformung unterliegt, in das Material eindringt. Aus der Definition folgt, dass die Härte des eingebetteten Körpers die des Prüfkörpers um ein ausreichendes Maß übertreffen muss. Betrachten wir die Bestimmung der Härte mit der Vickers-Methode.

Alle Methoden unterscheiden sich sowohl in der Messtechnik als auch in den verwendeten Instrumenten und Geräten. Die gebräuchlichsten drei Methoden zur Härtebestimmung sind:

  • Widerstand gegen das Eindrücken einer harten Spitze (Eindringkörper) in die Testprobe. Die Form des Eindringkörpers kann sehr unterschiedlich sein – in Form eines Kegels, einer Kugel, einer Pyramide usw.
  • Kratzfestigkeit durch hochfeste Referenzproben.
  • Bestimmung des Rollwiderstands eines Pendels, bei dem der Prüfkörper die Stütze einer Spitze einer bestimmten Form ist.

Die meisten Messungen werden auf der ebenen Oberfläche des zu prüfenden Materials durchgeführt. Jede Methode zur Bestimmung technischer Eigenschaften führt zu einem bestimmten Fehler. Für eine höhere Genauigkeit ist die Einhaltung der Bedingungen für die Größe des Prüfmusters und seine Mindestdicke erforderlich. Darüber hinaus funktioniert jede Technik nur innerhalb eines bestimmten Messwertbereichs.

Die Essenz der Methode

Die Methode zur Bestimmung der Vickers-Härte basiert auf der Untersuchung der Abhängigkeit der Eindringtiefe eines Diamantkegels (Eindringkörper) in das untersuchte Material von der Größe der Kraft. Nach Wegnahme der Kraft bleibt auf der Probenoberfläche ein Abdruck zurück, der der Eintauchtiefe des Eindringkörpers entspricht. Da die geometrischen Abmessungen des Eindringkörpers bekannt und streng geregelt sind, wird anstelle der Eintauchtiefe die Fläche des Eindrucks in der Oberflächenschicht des Prüfmaterials bestimmt.

Die Bestimmung der Vickers-Härte ist für Substanzen mit den höchsten Werten möglich, da der Testkegel eine Diamantpyramide ist, die die maximale bekannte Härte aufweist.

Der Eindringkörper hat die Form einer viereckigen Pyramide mit Winkeln zwischen den Flächen von 136°. Dieser Winkel wurde gewählt, um die Werte der Vickers-Methode näher an die Brinnell-Methode heranzuführen. Somit sind Härtewerte im Bereich von 400-450 Einheiten praktisch gleich, insbesondere im Bereich niedrigerer Werte.

Die Vickers-Härte wird bestimmt, indem eine Pyramide unter dem Einfluss einer Kraft einer bestimmten Größe in die Probe gedrückt wird. Durch Kenntnis der aufgebrachten Kraft und der Fläche des Eindrucks ist es möglich, die Oberflächenhärte des Prüfmaterials zu bestimmen.

Anstatt die Fläche des Drucks zu berechnen, werden die Werte der gemessenen Diagonalen der Raute verwendet, zwischen denen ein direkter Zusammenhang besteht.

Das Endergebnis der Härte wird durch die Formel bestimmt:

HV = 1,854∙F/d 2

In dieser Formel ist F der Kraftwert und d die Diagonale der Raute.

In der Regel wird bei Vickers-Messungen nicht nach der angegebenen Formel gerechnet, sondern es werden tabellarische Werte auf Basis der aufgebrachten Kraft, der Einwirkzeit und der resultierenden Spurenfläche verwendet.

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Der Wert der aufgebrachten Kraft ist reguliert und beträgt 30 kg. Die Einwirkzeit auf der Oberfläche beträgt in der Regel 10-15 s. Dies sind die gebräuchlichsten Werte, in vielen Situationen ist es jedoch erforderlich, mit anderen Kraftwerten auf das Probenmaterial einzuwirken.

Die meisten Messgeräte sind auf bestimmte diskrete und streng standardisierte Kraftwerte eingestellt.

Die Größe der Belastung hängt vom zu messenden Material (seiner erwarteten Härte) ab. Je härter die Oberfläche des Prüfmaterials ist, desto größer ist die Belastung. Dies ist auf den Wunsch zurückzuführen, den Fehler bei der Flächenbestimmung zu verringern und den Einfluss der Viskosität des Materials zu verringern.

Um den Fehler zu reduzieren, werden auch Beschränkungen hinsichtlich der Größe der Teststichprobe auferlegt. Die Mindestdicke der Probe sollte je nach Metallart das 1,2- bis 1,5-fache der erwarteten Diagonale des Drucks betragen (der kleinere Wert entspricht Stahl, der größere Wert ist für Nichteisenmetalle gedacht). Der Abstand zwischen der Kante des Musters bzw. der Kante des vorherigen Drucks und der Mitte des Drucks muss mindestens das 2,5-fache der Diagonale betragen.

Auch an die Oberflächenreinheit werden besondere Anforderungen gestellt. Seine Rauheit sollte 0,16 Mikrometer nicht überschreiten, was bedeutet, dass die Oberfläche poliert werden muss.

Die kleinen linearen Abmessungen der Probe erfordern die Verwendung eines Mikroskops zur Messung der Größe des Abdrucks. Je härter die Probe, desto klarer muss das Bild sein, das das Mikroskop vermitteln muss, um die Messgenauigkeit aufrechtzuerhalten.

Anwendungsgebiet

Die Härtemessung nach der Vickers-Methode ist eine universelle Methode, liefert jedoch bei der Untersuchung von Stoffen mit hoher Härte die genauesten Werte. Geringe Kräfte und dementsprechend kleine lineare Abmessungen des Drucks ermöglichen es, die Oberfläche des zu messenden Materials praktisch nicht zu stören.

Die Vickers-Methode wurde in der Mikrohärtemessung weiterentwickelt. Der Druck liegt zwischen 2 und 500 g und die Eintauchtiefe des Eindringkörpers beträgt nicht mehr als 0,2 μm. Solche kleinen Werte erfordern den Einsatz von Mikroskopen mit hoher Vergrößerungsleistung.

Der Grund für den Einsatz dieser Technik besteht darin, die Festigkeit von Beschichtungen nahezu beliebiger Dicke und Härte zu messen. Somit gibt es keine grundsätzlichen Einschränkungen bei der Charakterisierung von eloxierten, gekitteten und nitrierten Teilen und Werkzeugen. Dies ist wichtig bei der Bestimmung der Qualität galvanischer und chemischer Beschichtungen.

Messungen sehr dünner Oberflächenschichten sind möglich. Wenn wir beispielsweise die Vickers-Methode zur Bestimmung der Mikrohärte mit einer Eintauchtiefe von 0,2 µm verwenden, beträgt die zulässige Materialdicke 0,3 µm. Die Tiefe der gehärteten Stahlschicht beträgt bei verschiedenen Techniken Zehntelmillimeter, die Dicke der Rhodiumschicht mehrere zehn Mikrometer.

In heimischen Labors ist TP-7R-1 der am häufigsten verwendete Härteprüfertyp. Es verfügt über fünf feste Prüflastwerte mit HV-Messgrenzen von 8 bis 2000.

Vor- und Nachteile der Methode

Der Hauptnachteil der Vickers-Methode liegt im Messprinzip selbst – der Abhängigkeit des erhaltenen Wertes der Messgröße von der aufgebrachten Last. Um Fehler zu vermeiden, sind die Größe der aufgebrachten Kräfte und die Einwirkungszeit auf die Probe streng geregelt.

Ein weiterer Nachteil, der den meisten Messmethoden gemeinsam ist, ist die Notwendigkeit einer sorgfältigen Vorbereitung der zu untersuchenden Oberfläche.

Zu den Vorteilen der Methode gehört die spezifische Form des Messwerkzeugs – des Eindringkörpers. Die kleine Wechselwirkungsfläche ermöglicht die Messung der Härte einzelner Einschlüsse oder Körner im Probenkörper.

Härtebezeichnung

Wie jede physikalische Größe hat auch die Härte eine eigene Bezeichnung. Da es viele Messtechniken gibt, benötigt jede von ihnen eine eigene Bezeichnung, um Verwechslungen zu vermeiden. Es ist zu beachten, dass einige Methoden den gewünschten Wert als dimensionslos angeben, nach der Vickers-Methode wird die Härte jedoch in kgf/mm 2 gemessen. Die Dimension ist in der Notation nicht angegeben, was darauf hindeutet, dass sie vorhanden ist.

Die Vickers-Härte wird durch die Symbole HV angegeben, wobei den Symbolen der Wert für Kraft und Haltezeit folgen kann:

  • HV 500 – Standardlast 30 kgf (294,2 N) mit einer Haltezeit von 10–15 s;
  • HV 150 10/40 – Belastung 10 kgf (98,07 N) mit einer Haltezeit von 40 s.

Die Übersetzung von mit anderen Methoden gemessenen Werten erfolgt anhand von Standardtabellen, die in Dokumentationssätzen für Messgeräte enthalten sind und auch in der Referenzliteratur enthalten sind.