Beschreibung der Technik

Die Rockwell-Härteprüfung ist eine allgemeine Methode zur Messung der Schütthärte von Metall- und Polymerwerkstoffen. Obwohl die Härteprüfung keine direkte Messung von Leistungseigenschaften liefert, korreliert die Härte eines Materials direkt mit seiner Festigkeit, Verschleißfestigkeit und anderen Eigenschaften. Die Härteprüfung wird aufgrund ihrer Einfachheit und geringen Kosten im Vergleich zur direkten Messung vieler Eigenschaften häufig zur Materialbewertung verwendet. Insbesondere sind Umrechnungstabellen von der Rockwell-Härte zur Zugfestigkeit für einige Konstruktionslegierungen, einschließlich Stahl und Aluminium, verfügbar.

Die Rockwell-Härteprüfung ist eine Eindruckprüfmethode. Der Eindringkörper ist entweder ein konischer Diamant (Brale) oder eine harte Stahlkugel. Verschiedene eindringkörper ball durchmessern von 1/16 zu 1/2 in. werden abhängig von der Testskala verwendet.

Um den Test zu starten, wird der Eindringkörper mit einer vorgeschriebenen geringen Belastung in die Probe „gesetzt“. Eine Hauptlast wird dann angelegt und für einen festgelegten Zeitraum gehalten. Die Kraft auf den Eindringkörper wird dann wieder auf die Unterlast reduziert. Die Rockwell-Härtezahl wird aus der Tiefe der bleibenden Verformung des Eindringkörpers in die Probe berechnet, d. H. Der Differenz der Eindringkörperposition vor und nach dem Aufbringen der Hauptlast. Die kleinen und großen Lasten können mit Eigengewichten oder Federn aufgebracht werden. Die Eindringkörperposition wird mit einer analogen Messuhr oder einem elektronischen Gerät mit digitaler Anzeige gemessen.

Die verschiedenen Eindringkörpertypen in Kombination mit einer Reihe von Prüfbelastungen bilden eine Matrix von Rockwell-Härteskalen, die auf eine Vielzahl von Materialien anwendbar sind. Jede Rockwell-Härteskala wird durch eine Buchstabenbezeichnung gekennzeichnet, die den Eindringkörpertyp und die für die Prüfung verwendeten Haupt- und Nebenlasten angibt. Die Rockwell-Härtezahl wird als eine Kombination des gemessenen numerischen Härtewerts und des Skalenbuchstabens ausgedrückt, dem die Buchstaben HR vorangestellt sind. Beispielsweise wird ein Härtewert von 80 auf der Rockwell-A-Skala als 80 HRA angegeben.

Analytische Informationen

Regelmäßige Rockwell-Härteprüfung – Misst die Schütthärte des Materials. Es gibt separate Waagen für Eisenmetalle, Nichteisenmetalle und Kunststoffe. Übliche Rockwell-Härteskalen umfassen A, B, C und F für Metalle und M und R für Polymere.Oberflächliche Rockwell-Härteprüfung – Eine oberflächenempfindlichere Messung der Härte als herkömmliche Rockwell-Skalen. Diese Technik eignet sich zum Testen dünner Proben, Proben mit Härtegradienten an der Oberfläche und kleiner Bereiche. Oberflächliche Rockwell-Härteskalen sind N und T für Metalle und W, X und Y für nichtmetallische Materialien und weiche Beschichtungen.

Typische Anwendungen

• Qualitätskontrolle für die Metallwärmebehandlung
• Materialeingangsprüfung
• Schweißnahtbewertungen in Stählen und anderen Legierungen
• Sortenprüfung für harte Kunststoffe
• Fehleranalyse

Probenanforderungen

Die Prüfung wird normalerweise an flachen oder zylindrischen Proben durchgeführt. Um aus komplex geformten Bauteilen geeignete Prüfkörper zu erhalten, sind häufig spanende und/oder spanende Bearbeitungen erforderlich. Glatte parallele Oberflächen, frei von Beschichtungen, Zunder und grober Verschmutzung, sind für die Prüfung erforderlich. Die spezifischen Endanforderungen hängen vom Material und vom Testmaßstab ab.

Proben 6 in. (150 mm) dick oder größer untergebracht werden. Die Mindestprobengröße hängt von der Probenhärte und dem Prüfmaßstab ab. Zylindrische Proben so klein wie 1/8 Zoll. (3mm) in durchmesser, und dünne blätter 0,006 in. (150 µm) dick, sind die Mindestgröße für die Prüfung.