Oberflächenhärte

Im Jahr 1811 wurde erstmals von Friedrich Mohs ein Ritzverfahren zur Härteprüfung vorgestellt.

Bei dieser noch sehr simplen Härteprüfung wurden zehn Mineralien derart sortiert, dass ein jedes Mineral vom Nachfolgenden geritzt werden kann, aber die Härte besitzt um das vorangegangene selber zu ritzen. So ergab sich folgende Rangfolge:

1. Speckstein
2. Gips
3. Kalkspat
4. Flussspat
5. Apatit
6. Feldspat
7. Quarz
8. Topas
9. Korund
10. Diamant

Seit dieser ursprünglichen Variante haben sich die Methoden zur Härteprüfung stark gewandelt. Überträgt man die obige Rangfolge beispielsweise auf das Härteprüfverfahren nach Vickers, so stellt man fest, dass der Härteunterschied zwischen Korund und einem Diamanten fünffach so groß ist, wie der Unterschied zwischen Speckstein und Diamanten.

Aus diesem Grund hat sich das Ritzverfahren in der Werkstofftechnik wegen ihrer Ungenauigkeit nicht durchgesetzt. 

Nach dem obigen Grundsatz zur Härte haben sich Härteprüfverfahren dahingehend entwickelt, dass ein harter Prüfkörper senkrecht zur Oberfläche der Probe in diese hineingedrückt wird. Hierdurch entsteht in der Probe ein dreiachsiger Spannungszustand. 

Die Härteprüfung ist so wichtig, weil besonders die Härte eine den Behandlungszustand der Baustoffe kennzeichnende, in weiten Grenzen veränderliche Eigenschaft ist. Zudem lässt sie sich einfach und schnell ermitteln, ohne das untersuchte Bauteil dabei unbrauchbar zu machen. Daher spricht man auch von bedingt zerstörungsfreien Prüfverfahren. 

Prüfverfahren unterscheiden sich hinsichtlich:

• der Geometrie des Eindringkörper
• des Werkstoffes des Eindringkörpers

Zusätzliche Unterscheidungskriterien sind Art und Höhe der Belastung. 

In den kommenden Lehrtexten werden die Härteprüfung nach Brinell, nach Vickers und Rockwell einzeln vorgestellt.