Fehlermöglichkeiten bei der Härteprüfung: Unterschied zwischen den Versionen

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(Grundsätzliches den Fehlermöglichkeiten)
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<ref name="Fehler">[http://www.arnold-horsch.de/seminare'''Arnold Horsch'''], Vortrag, Fehlermöglichkeiten bei der Härteprüfung, '''Seminar Härteprüfung in Theorie und Praxis''', Arnold Horsch e.K., Remscheid</ref>
 
<ref name="Fehler">[http://www.arnold-horsch.de/seminare'''Arnold Horsch'''], Vortrag, Fehlermöglichkeiten bei der Härteprüfung, '''Seminar Härteprüfung in Theorie und Praxis''', Arnold Horsch e.K., Remscheid</ref>
 
<ref name="DIN ISO 15787 ">[https://www.beuth.de/de/norm/din-iso-15787/122364177 DIN ISO 15787] Technische Produktdokumentation - Wärmebehandelte Teile aus Eisenwerkstoffen - Darstellung und Angaben, Beuth Verlag Gmbh, Berlin</ref>
 
<ref name="DIN ISO 15787 ">[https://www.beuth.de/de/norm/din-iso-15787/122364177 DIN ISO 15787] Technische Produktdokumentation - Wärmebehandelte Teile aus Eisenwerkstoffen - Darstellung und Angaben, Beuth Verlag Gmbh, Berlin</ref>
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<ref name="Zerstörungsfreie ">[http://www.arnold-horsch.de/files/vortrag_hk_2015.pdf Arnold Horsch], ''Zerstörungsfreie Härte-/Gefügeprüfung wärmebehandelter Massenteile mit magnetinduktiven Verfahren'', Vortrag Härtereikongess, Köln, 2015</ref>
 
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Version vom 4. Oktober 2016, 14:31 Uhr

Wie bei allen Prüfverfahren kann auch bei der Härteprüfung vieles falsch gemacht werden, die Fehlermöglichkeiten sind Zahlreich.[1]

Grundsätzliches den Fehlermöglichkeiten

Liste der möglichen Fehler beim Härteprüfen
Mögliche Fehler Was wars
Standardfehler Liste der Standardfehler[1]
  • Unkenntnis der Prüfverfahren / Normen
  • Unkenntnis der gültigen Vorschriften
  • Gefügeeinflüsse bei gleicher Härte
  • falsches auflegen der Teile - Hohllage (Schüsselung) -
  • Spannfehler
  • falsche Auflagevorrichtung
  • falsche Probenvorbereitung
  • Erwärmung durch Trennen oder Schleifen
  • zu grober / falscher Anschliff
  • Erwärmung durch Einbettung in Warmeinbettpresse
  • „Korrekt“ kalibrierte Maschine
  • nicht korrigierte konvex-konkave Oberflächen „Korrekturwerte“
  • das falsche Härteprüfverfahren
  • defekter Eindringkörper
  • einfach keine Ahnung und munter drauflosprüfen
Stark streuende Härtewerte bei einem 1.2601, X165CRMoV12
  • soll 700-800 HV 10
  • ist 750-930 HV 10
Fehlermöglichkeiten[1]
  • durch falsches härten, streuende Härtewerte
  • falsche Abkühlung (Abschrecken), Weichfleckigkeit
  • falsches Prüfverfahren
  • falsche Probenvorbereitung

Was war's?[1]

  • Unkenntnis des Werkstoffes und daraus falsches Prüfverfahren
  • 1.2601, X165CRMoV12 kann je nach Umformgrad starke Karbidzeilen mit großen Karbiden aufweisen, wird jetzt sowohl in Karbidzeilen als auch dazwischen mit einer niedrigen Prüflast wie HV 10 geprüft, kommt es zu großen Schwankungen bei den geprüften Härtewerten. Die Karbidzeilen haben einen höheren Härtewert, als die zwischen den Zeilen liegende Matrix.

X165CRMoV12-Zeilen.jpg

Lösung

  • höhere Prüflast wählen wenn möglich, z.B. HRC - HV 100, dann wird die Mischhärte geprüft
CHD Oberflächenhärte zu gering ist 55 HRC

Zeichnungsvorschrift

  • CHD 0,6 + 0,3mm
  • 58+4 HRC
Fehlermöglichkeiten[1]
  • durch falsches härten, Härte zu niedrig
  • durch zu hohes anlassen, Härte zu niedrig
  • zu niedriger Kohlenstoffgehalt beim aufkohlen
  • falsche Abkühlung (Abschrecken)
  • falsches Prüfverfahren
  • falsche Probenvorbereitung

Was war's?[1]

  • Unkenntnis der Prüfverfahren / Normen und der gültigen Vorschriften
  • falsches Prüfverfahren laut DIN ISO 15787[2], sind bei einer Härtetiefe von 0,6 mm und 58 HRC = 650 HV, folgende Prüfverfahren zu wählen HV 50 oder HRA

Bei zu hoher Prüflast bricht die Härtezone ein (Eierschaleneffekt) und er geprüfte Härtewert erscheint zu niedrig.

Lösung

  • normgerechte Prüflast wählen
CHD Oberflächenhärte zu gering ist 650 HV 10

Zeichnungsvorschrift

  • CHD 0,3 + 0,2mm
  • 680 + 150 HV 10
Fehlermöglichkeiten
  • alle wie im vorstehenden Beispiel möglich

Was war's?[1]

  • falscher Anschliff der Probe
  • beim Einsatzhärten entsteht üblicherweise eine Randoxydation, wird diese nicht einwandfrei beim anschleifen entfernt, befindet sich an der Oberfläche eine leicht schwammige poröse Zone, wird hierin die Härte geprüft erscheint der Härtewert deutlich zu niedrig.
  • erkennen kann man diesen Fehler relativ einfach, ist der Härteeindruck wie im Bild rechts unscharf und schwammig und nicht wie links scharf und klar, ist der Anschliff nicht i.O.

HV10-Anschliff.jpg

Lösung

  • richtiger Anschliff
Bauteil vergütet

Zeichnungsvorschrift

  • 34 CrMo 4 +QT - 1.7220 +QT
  • Rm 750 – 900 MPa
  • 220-260 HB 5/750

Bauteil versagt im Einsatz bei richtiger Härte

Fehlermöglichkeiten
  • falsche Vergütung
  • falsch geprüft Härtewerte

Was war's?[1]

  • falsche Wärmebehandlung, Bauteil wurde nicht vergütet, sondern vermutlich aus der Schmiedehitze abgekühlt
  • Härteprüfung kann solche Fehler nicht finden, es gibt verschiedene Werkstoffzustände die den gleichen Härtewert aufweisen können und unterschiedlichen Gefügestrukturen haben

Vergütet-1.7220-1.jpg Vergütet-1.7220-2.jpg

Lösung

  • richtig Prüfen, vergütete Bauteile sollten neben der HB Prüfung, mindestens mit einem metallographischen Schliff auf die korrekte Gefügeausbildung geprüft werden

Beispiele

100CR6 +Q, 1.3505 +Q, gut erkennbar bei etwa gleicher Härte 2 unterschiedliche Gefüge.[3]

34CRMo4 +QT, 1.7220 +QT , gut erkennbar bei etwa gleicher Härte 2 unterschiedliche Gefüge.[3]

Beispiel 100Cr6, gehärtet i.O. Beschreibung Beispiel 100Cr6, gehärtet n.i.O. Beschreibung
100Cr6-1.jpg 60-61 HRC

Karbide im angelassenen, strukturlosen Martensit

Restaustenitgehalt <15 % unterhalb der Nachweisgrenze

Härtegefüge i.O.

100Cr6-2.jpg 60 HRC

Nadeliger Martensit, Karbide aufgelöst

Restaustenitgehalt ca.25 –30%

Härtegefüge n.i.O.

Beispiel Vergütungsgefüge n.i.O. mech. Eigenschaften+Gefüge Beispiel Vergütungsgefüge i.O. mech. Eigenschaften+Gefüge
Vergütet-1.7220-1.jpg 228 – 266 HB

Rm 770 – 900 MPa

Feinstlamellarer Perlit mit Ferrit

Vergütet-1.7220-2.jpg 238 – 276 HB

Rm 800 – 930 MPa

Hoch angelassener Martensit, Vergütungsgefüge

Einzelnachweise

[1] [2] [3]

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 Arnold Horsch, Vortrag, Fehlermöglichkeiten bei der Härteprüfung, Seminar Härteprüfung in Theorie und Praxis, Arnold Horsch e.K., Remscheid
  2. 2,0 2,1 DIN ISO 15787 Technische Produktdokumentation - Wärmebehandelte Teile aus Eisenwerkstoffen - Darstellung und Angaben, Beuth Verlag Gmbh, Berlin
  3. 3,0 3,1 3,2 Arnold Horsch, Zerstörungsfreie Härte-/Gefügeprüfung wärmebehandelter Massenteile mit magnetinduktiven Verfahren, Vortrag Härtereikongess, Köln, 2015