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Werkstofftechnik 1 - Vickers

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Werkstofftechnik 1

Vickers

Als nächstes Härteprüfverfahren wird nun das Härteprüfverfahren nach Vickers vorgestellt. Dieses Verfahren wurde aus dem Problem heraus entwickelt, dass die Ermittlung einer Brinellhärte über 400 HB Schwierigkeiten bereitet. 

Prinzip des Prüfvorgang

In diesem Verfahren wird anstelle einer Kugel als Eindringkörper eine vierseitige Diamantpyramide verwendet. Der Winkel zwischen zwei sich gegenüberliegenden Seiten beträgt 136° [Spitzenwinkel].

Härteprüfverfahren nach Vickers (Schema)
Härteprüfverfahren nach Vickers (Schema)

Dies ist auch schon die eigentliche Veränderung gegenüber dem Ablauf des Prüfverfahrens von Brinell. Denn auch hier wird die Pyramide mit einer Prüfkraft F senkrecht in die Oberfläche eines Prüfkörper gedrückt. Nur die Berechnung unterscheidet sich aufgrund der veränderten Geometrie wieder von der Berechnung der Brinellhärte:

Methode

$ HV = \frac{0,102 \cdot F \cdot 2 \cdot cos 22°}{d^2} = \frac{0,102 \cdot F \cdot 1,8544}{d^2} $

HV = Vickershärte

d = Diagonaldurchmesser

cos 22° = Winkel zwischen Diamantenseite und Prüfkörperoberfläche

F = Prüfkraft

Merke

Zur Erinnerung:
Der Zahlenwert 0,102 dient als Umrechnungsfaktor der Härtewerte, welcher nach der damaligen Einführung der Einheit  Newton als internationaler Einheitswert notwendig wurde. Hierdurch ist eine korrekte Übertragung der Härtewerte  gewährleistet. 

Durch die jahrzehntelange Durchführung dieses Verfahrens mit diversen Werkstoffen und der anschließender Dokumentation der Ergebnisse, kann heutzutage nach der Kenntnis der Eindruckdiagonalen die Vickershärte aus einem Tabellenwerk abgelesen werden. 

Besonderheit

Im Gegensatz zum Verfahren nach Brinell erhält man bei einer Verdopplung der Prüfkraft auch die doppelte Eindruckoberfläche im Prüfkörper. $\rightarrow \text{Kontinuität des Härtewerts} $

Prüfergebnisse

Die Angabe der Härteprüfergebnisse ist wie folgt:

Beispiel

Z.B. 240 HV 12/40 

240 = Härte

HV = Vickershärte

12 = Prüfkraft [wird in Newton umgerechnet $\frac{12}{0,102} = 117,6 N$]

40 = Einwirkzeit in sec. 

Merke

Ähnlich wie bei Brinell sollte die Prüfkraft innerhalb von 15 sec. stoßfrei aufgebracht und je nach Werkstoff zwischen 30-40 sec. gehalten werden. Ferner sollte der Abstand zwischen Probenrand und Mittelpunkt des Eindrucks dem dreifachen Durchmesser des Eindrucks entsprechen.