Hauptseite

Aus Arnold Horsch e.K Wissensdatenbank
Version vom 5. Juli 2016, 14:25 Uhr von Horsch (Diskussion | Beiträge) (Prüfvorschriften erstellen)
Wechseln zu: Navigation, Suche

Arnold Horsch e.K. Wissensdatenbank.

Offzielles Logo

Hier wäre eine Einleitung schön die beschreibt, was dieses Wiki ist, wofür es genutzt wird und was man so grob kurz daraus ziehen kann. Dann die Links auf die weiteren "Kapitel" deines Buches, wo man sich dann durchklicken kann.

Die Startseite müssen wir noch überarbeiten. Bin mir noch nicht ganz sicher wie das gut aussehen kann. Kenne viele schlechte Beispiele was mir dann sicherlich helfen wird etwas besseres zu basteln. Mir schwebt so eine Einteilung wie auf der Startseite [1] vor. So mit diesen einzelnen Boxen, in denen man dann auf die Kapitel verlinkt. Das ist schön übersichtlich.


Einleitung

Die Wärmebehandlung von Metallen stellt einen der wichtigsten Produktionsschritte in der Veredelung von Bauteilen aus Metallen dar. Alle aus Metallen hergestellten Erzeugnisse werden im Laufe der Produktion mehrfach Temperaturänderungen (Wärmebehandlungen) ausgesetzt. Schon frühzeitig wurde erkannt, dass damit Eigenschaftsveränderungen verbunden sind, die ausgenutzt werden können, um einen beanspruchungsgerechten Werkstoffzustand herzustellen. Das Ergebnis war die Herausbildung von Wärmebehandlungstechnologien als eigenständige Prozessstufe. Darüber hinaus kann man heute feststellen, dass die gesammelten Erfahrungen in Verbindung mit der wissenschaftlichen Durchdringung der Verfahren es gestatten, in vollem Umfang alle ablaufenden Temperaturänderungen zu einer gezielten Beeinflussung der Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften zu nutzen. Das bedeutet, dass sich das Gebiet der Wärmebehandlung erweitert und der Begriff folgerichtig alle vorgesehenen thermischen Operationen umfassen sollte, die Eigenschaftsänderungen des Werkstoffs zum Ziel haben. Mit der Entwicklung der Wärmebehandlung stellte sich immer die Forderung der Überprüfung der wärmebehandelten Bauteile. In der Antike und im Mittelalter gab es eine Prüfung nur im Sinne einer groben Funktionsprüfung von Waffen und Werkzeugen aus Stahl (Metallen). So hieb man mit Schwertern auf Holz oder Stein, um anhand der entstandenen Scharten zu entscheiden ob der Stahl hinreichend hart war.

Der Gedanke zu dieser zusammenfassenden Darstellung der Prüfmethoden entstand aus vielen gehaltenen Schulungen und Vorträgen, in Härtereikreisen, Arbeitskreisen und bei Endanwendern. Hierbei habe ich festgestellt, dass trotz einer spezifischen Prozesskenntnis der Wärmebehandlung, über die einzusetzenden Prüfmethoden und die Zeichnungsinterpretation viele Unsicherheiten bestehen, woran liegt das? Mit Sicherheit an der mangelnden Basisausbildung in den verschiedenen Berufsbildern, hier kommt die Werkstoffprüfung nur am Rande vor, und an der fehlenden Ausbildung von Werkstoffprüfern und Härtern. Jedoch ist auch die korrekte Angabe in den Zeichnungen ein immer wiederkehrendes Problem, ohne korrekte Angabe der Wärmebehandlung ist keine korrekte Prüfung möglich. Obwohl hier seit vielen Jahren eindeutige Vorschriften in Form von Normen existieren, Wissen die meisten Konstrukteure davon nichts. Oft entsteht eine Zeichnungs-/ Wärmebehandlungs-/ Prüfvorschrift durch abschreiben aus älteren Zeichnungen.

Mit diesem WIKI möchte ich all denjenigen, die in der täglichen Praxis mit der Aufgabe der Überprüfung wärmebehandelter Bauteile und Halbzeuge befasst sind einen Leitfaden an die Hand geben mit dem Sie einen praktischen Ansatz zur täglichen Prüfung Ihrer Bauteile haben. Dieser Leitfaden ist nicht wissenschaftlich sondern pragmatisch aus der Sicht eines Anwenders aufgebaut und geht eher auf die täglichen Fragen ein. Für vertiefendes Wissen ist eine ausführliche aber nicht vollständige Literaturliste wiedergegeben.

Interessant ist eine Recherche im Juli 2016 bei Google/Deutsch zu diesem Thema. Mit dem Suchbegriff:

• Prüfung gehärteter Bauteile, gab es 	       49.400 Einträge
• Prüfung wärmebehandelter Bauteile, gab es 	5.390 Einträge

in Summe also ca. 55.000 Einträge, nicht wenig, wobei die meisten sich mit der Darstellung spezieller Einzelprobleme befassten, eine zusammenfassende Literatur ist für den Nutzer nur schwer findbar. Alles in allem ist die Ausbeute sehr gering, wenn man z.B. Begriffe wie „Härten Stahl“ eingibt erhält man hier „ungefähr 210.000“ Einträge. Alleine diese unterschiedliche Darstellung, im World Wide Web zeigt, dass die Prüfung stiefmütterlich dargestellt wird, oder gerne nicht genau definiert wird. Dies bietet natürlich denjenigen, die sich intensiv mit der Prüfung beschäftigen die Möglichkeit, diese als etwas Besonderes darzustellen. Dies kann aber im Sinne einer transparenten und für jeden verständliche Form von Arbeitsabläufen / Prüfungen nicht sein.

Dieses Wissens WIKI beschäftigt sich im wesentlichen mit der Prüfung wärmebehandelter Bauteile und Halbzeuge aus Stahl. Da dieses bereits so vielfältig ist, dass hierfür ein gesamtes Buch nicht reicht, werden hier nur die wichtigsten Schritte der Prüfung und die Prinzipien dargestellt. Grundsätzlich können natürlich eine Vielzahl der aufgeführten Verfahren und Prüfanweisungen für andere Metallprodukte angewendet werden. Wert wurde auch auf eine detaillierte Begriffsbestimmung gelegt, da aus der falschen Handhabung der Fachbegriffe viele Missverständnisse der täglichen Prüfung entstehen. Weiterhin wurden nochmals die entsprechenden Wärmebehandlungsverfahren und Begriffe aufgenommen, da diesen im Rahmen der Prüfung wärmebehandelter Bauteile eine wesentliche Bedeutung zukommt.

Einige Teile dieses WIKI's sind wörtlich von anderen Autoren übernommen worden, bei diesen Autoren möchte ich mich bereits im Voraus bedanken. Bedanken möchte ich mich bei allen die mir aus der langjährigen Tätigkeit mit Diskussionsbeiträgen, Fragen und Antworten geholfen haben.

Prüfvorschriften wärmebehandelter Bauteile

Die Prüfung wärmebehandelter Bauteile ist eine elementarer Schritt in der Fertigungskette von Komponenten. Zu beachten ist, dass sich aus der Prüfvorschrift oftmals auch die Wärmebehandlungsvorschrift ableitet, dies wird oftmals vergessen, d.h. stimmt die Prüfvorschrift nicht ist oftmals auch die Vorgabe für die Wärmebehandlung schwer festzustellen. Gerade dieser Teil der Bauteilspezifikation / Zeichnung ist oftmals Fehlerhaft und bietet somit ein breites Spektrum an Möglichkeiten der Interpretation und des vorprogrammierten Streites der beteiligten Parteien bei unklarheiten.

Bereits seit den 70iger Jahren gab es erste Bestrebungen für die Erstellung von Zeichnungen eine einheitliche Regelung einzuführen, in dieser Zeit entstand in Deutschland die DIN 6773, Wärmebehandlung von Eisenwerkstoffen - Darstellung und Angaben wärmebehandelter Teile in Zeichnungen. Obwohl wir nun seit mehr als vierzig Jahren eine Normung zu diesem Thema haben, scheint das Wissen hierüber mehr oder weniger nicht vorhanden zu sein. Die DIN 6773 ist mehr oder weniger 100%ig in die neue internationale Norm DIN EN ISO 15787,Technische Produktdokumentation - Wärmebehandelte Teile aus Eisenwerkstoffen - Darstellung und Angaben eingegangen.


Prüfvorschriften erstellen

Hier werden nur die wichtigsten Grundregeln der Prüfvorschrifterstellung wiedergegeben, für detailliertere Angeben sehen sie bitte in den Normen nach.

Allgemeines

Zeichnungsangaben zum wärmebehandelten Zustand können sich sowohl auf den Einbau- oder Endzustand als auch auf den Zustand unmittelbar nach dem Wärmebehandeln beziehen. Dieser Unterschied ist unbedingt zu beachten, da wärmebehandelte Teile häufig nachträglich noch, z. B. durch Schleifen, bearbeitet werden. Dadurch verringert sich insbesondere bei einsatzgehärteten, randschichtgehärteten, randschichtschmelz-gehärteten und nitrierten Teilen die Härtetiefe, bei nitrocarburierten Teilen die Verbindungsschichtdicke. Es muss dabei die Bearbeitungszugabe beim Wärmebehandeln entsprechend berücksichtigt werden. Sofern keine separate Zeichnung für den Zustand nach dem Wärmebehandeln mit den entsprechenden Angaben für den Zustand vor einem anschließenden Bearbeiten erstellt wird, ist durch geeignete Hinweise 2) zu verdeutlichen, auf welchen Zustand sich die jeweiligen Zeichnungsangaben beziehen. 2) Dies kann z. B. durch Vorbearbeitungsmaße (in eckigen Klammern [ ]), durch zusätzliche Darstellungen oder durch zusätzliche Wortangaben: „vor dem Schleifen", „nach dem Schleifen" erfolgen.

Werkstoffangaben

Unabhängig vom Wärmebehandlungsverfahren muss im Allgemeinen in der Zeichnung erkennbar sein, welcher Werkstoff für das wärmebehandelte Werkstück verwendet worden ist (Werkstoffname, Hinweis auf Stückliste usw.).

Wärmebehandlungszustand

Der Zustand nach dem Wärmebehandeln ist durch Wortangaben, die diesen Zustand kennzeichnen, z. B. „gehärtet“, „gehärtet und angelassen“, „nitriert“, festzulegen.

Sind mehrere Wärmebehandlungen erforderlich, so sind sie in den Wortangaben entsprechend der Reihenfolge ihrer Durchführung aufzuzählen, z. B. „gehärtet und angelassen“. Die Wortangaben sind in Übereinstimmung mit ISO 4885 auszuwählen.

Der wärmebehandelte Zustand kann auf verschiedene Weise erreicht werden. Die Gebrauchseigenschaften können dadurch voneinander abweichen. Sofern es für den wärmebehandelten Zustand erheblich ist, müssen in ergänzenden Unterlagen verfahrenstechnische Einzelheiten festgelegt werden.

Werkstoffprüfung

Die Werkstoffprüfung ist ein wichtiges Teilgebiet der Werkstoffkunde. In der technischen Praxis werden Kennwerte zur quantitativen Beurteilung des Werkstoffverhaltens unter den verschiedenen äußeren Einflüssen (hohe oder tiefe Temperatur, ruhende, zügige, schwingende oder schlagartige Beanspruchung usw.) benötigt. Von besonderen Interesse sind hierbei die mechanischen Eigenschaften. Um die mit Hilfe der mechanischen Werkstoffprüfverfahren gewonnenen Werkstoffkennwerte miteinander vergleichen zu können, müssen die Versuche unter definierten und reproduzierbaren Bedingungen durchgeführt werden.

Nach den zu ermittelnden Eigenschaften des Werkstoffs bzw. den bei der Prüfung angewandten Methoden, können die Werkstoffprüfverfahren in verschieden Gruppen eingeteilt werden.

|Einteilung der Werkstoffprüfverfahren.jpg

Mechanische Werkstoffprüfverfahren


Härteprüfung


Zur Härteprüfung


Zugversuch


Zum Zugversuch

Metallographie


Zur Metallographie

Literatur und Weblinks

In diesem Teil werden die wichtigsten Normen, Literaturstellen (Bücher) und Weblinks zusammengefasst dargestellt, diese Auflistung hat nicht den Anspruch auf Vollständigkeit. Sollten wichtige Normen, Bücher oder Weblinks Fehlen bitte informieren Sie mich ich werde diese dann in die Liste aufnehmen.

Literatur

Einige der in der Literaturliste aufgeführten Bücher sind nur noch über Antiquariate zu beschaffen, siehe hierzu unter Weblinks.

Normen

Prüfnormen

DIN 50103 Prüfung metallischer Werkstoffe- Härteprüfung nach Rockwell Teil 3 - Modifizierte Rockwell-Verfahren Bm und Fm für Feinblech aus Stahl
DIN 50106 Prüfung metallischer Werkstoffe – Druckversuch
DIN 50125 Prüfung metallischer Werkstoffe – Zugproben
DIN 50166 Metallische Werkstoffe- Härteprüfung nach Leeb Teil 1 - Prüfverfahren

Teil 2 - Überprüfung und Kalibrierung der Härteprüfgeräte

Teil 3 - Kalibrierung von Härtevergleichsplatten

DIN 50157 Metallische Werkstoffe- Härteprüfung mit tragbaren Härteprüfgeräten, die mit mechanischer Eindringtiefenmessung arbeiten Teil 1 - Prüfverfahren

Teil 2 - Überprüfung und Kalibrierung der Härteprüfgeräte

Teil 3 - Kalibrierung von Härtevergleichsplatten

DIN 50158 Metallische Werkstoffe- Härteprüfung mit tragbaren Härteprüfgeräten, die mit elektrischer Eindringtiefenmessung arbeiten Teil 1 - Prüfverfahren

Teil 2 - Überprüfung und Kalibrierung der Härteprüfgeräte

Teil 3 - Kalibrierung von Härtevergleichsplatten

DIN 50159 Metallische Werkstoffe- Härteprüfung nach dem UCI-Verfahren Teil 1 - Prüfverfahren

Teil 2 - Überprüfung und Kalibrierung der Härteprüfgeräte

Teil 3 - Kalibrierung von Härtevergleichsplatten

DIN 50190 Härtetiefe wärmebehandelter Teile Teil 3 - Ermittlung der Nitrierhärtetiefe
DIN 50190 Lasertechnik - Härtetiefe wärmebehandelter Teile Teil 4 - Ermittlung der Schmelzhärtetiefe und der Schmelztiefe
DIN 50600 Prüfung metallischer Werkstoffe; Metallographische Gefügebilder, Abbildungsmaßstäbe und Formate
DIN EN 2950 Luft- und Raumfahrt- Prüfverfahren- Umgeformte Erzeugnisse aus hochwarmfesten Legierungen

Prüfbedingungen für makrographische und mikrographische Untersuchung- Gefüge- und Fehleratlas

DIN EN 10045 Metallische Werkstoffe; Kerbschlagbiegeversuch nach Charpy Teil 1: Prüfverfahren; Deutsche Fassung EN10045-1:1990
DIN EN 10204 Metallische Erzeugnisse – Arten von Prüfbescheinigungen
DIN EN 10247 Metallographische Prüfung des Gehaltes nichtmetallischer Einschlüsse in Stählen mit Bildreihen
DIN EN ISO 377 Stahl und Stahlerzeugnisse- Lage und Vorbereitung von Probenabschnitten und Proben für mechanische Prüfungen
DIN EN ISO 2379 Bestimmung der Einsatzhärtungstiefe
DIN EN ISO 642 Stirnabschreckversuch (Jominy-Versuch)
DIN EN ISO 643 Stahl-Mikrophotographische Bestimmung der scheinbaren Korngröße
DIN EN ISO 2639 Stahl-Bestimmung und Prüfung der Einsatzhärtungstiefe
DIN EN ISO 3785 Metallische Werkstoffe

Kennzeichnung von Probenachsen in Bezug zur Halbzeuggefügetextur

DIN EN ISO 4507 Sinter-Eisenwerkstoffe, aufgekohlt oder karbonitriert

Bestimmung und Prüfung der Einsatzhärtungstiefe durch Messung der Mikrohärte

DIN EN ISO 4516 Metallische und andere anorganische Überzüge- Mikrohärteprüfungen nach Vickers und Knoop
DIN EN ISO 4545 Metallische Werkstoffe- Härteprüfung nach Knoop Teil 1 - Prüfverfahren

Teil 2 - Überprüfung und Kalibrierung der Härteprüfgeräte

Teil 3 - Kalibrierung von Härtevergleichsplatten

DIN EN ISO 6506 Metallische Werkstoffe-Härteprüfung nach Brinell Teil 1 - Prüfverfahren

Teil 2 - Überprüfung und Kalibrierung der Härteprüfgeräte

Teil 3 - Kalibrierung von Härtevergleichsplatten

DIN EN ISO 6507 Metallische Werkstoffe-Härteprüfung nach Vickers Teil 1 - Prüfverfahren

Teil 2 - Überprüfung und Kalibrierung der Härteprüfgeräte

Teil 3 - Kalibrierung von Härtevergleichsplatten

DIN EN ISO 6508 Metallische Werkstoffe-Härteprüfung nach Rockwell Teil 1 - Prüfverfahren

Teil 2 - Überprüfung und Kalibrierung der Härteprüfgeräte

Teil 3 - Kalibrierung von Härtevergleichsplatten

DIN EN ISO 6892 Metallische Werkstoffe – Zugversuch Teil 1 - Prüfverfahren bei Raumtemperatur

Teil 2 - Prüfverfahren bei erhöhter Temperatur

Teil 3 - Prüfverfahren bei tiefen Temperaturen

DIN EN ISO 7438 Metallische Werkstoffe – Biegeversuch

Produktnormen

DIN 267 Verbindungselemente Teil 24 - Technische Lieferbedingungen - Härteklassen für Muttern ohne festgelegte Prüfkräfte
DIN EN 10020 Begriffsbestimmungen für die Einteilung der Stähle
DIN EN ISO 898 Mechanische Eigenschaften von Verbindungselementen aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl Teil 1 - Schrauben mit festgelegten Festigkeitsklassen- Regelgewinde und Feingewinde

Teil 2 - Muttern mit festgelegten Prüfkräften; Regelgewinde

Teil 5 - Gewindestifte und ähnliche nicht auf Zug beanspruchte Verbindungselemente

Teil 6 - Muttern mit festgelegten Prüfkräften; Feingewinde

Teil 7 - Torsionsversuch und Mindest-Bruchdrehmomente für Schrauben M1 bis M10

DIN EN ISO 2320 Muttern aus Stahl mit Klemmteil- Mechanische und funktionelle Eigenschaften
DIN EN ISO 10666 Bohrschrauben mit Blechschraubengewinde - Mechanische und funktionelle Eigenschaften


Begriffsnormen

DIN 1319 Grundlagen der Meßtechnik Teil 1 Grundbegriffe

Teil 2 Begriffe für Messmittel

Teil 3 Auswertung von Messungen einer einzelnen Meßgröße, Meßunsicherheit

Teil 4 Auswertung von Messungen; Meßunsicherheit

Weblinks

Schmitz Metallographie GmbH.jpg


Metallograf-2.jpg

Gefügedatenbanken mit Bildern und Erklärungen

Auf diesen Website's werden ausgesuchte Werkstoffe mit Ihren Gefügeausbildungen dargestellt. Praktische Tipps rund um die Metallographie und Präparationsrezepte für diverse Werkstoffe stehen überall auf diesen Website's für Sie bereit.

Crida.jpg Sie haben Fragen zu Ätzmittel?

Hier kann Herr Christoph Dahm von der Crida Chemie weiterhelfen. Er ist Spezialist für Ätzmittel und steht jederzeit mit Rat und Tat zur Seite.

http://www.zvab.com/' Antiquarische Fachbücher
http://www.eurobuch.com/ Antiquarische Fachbücher

Nützliche Mediawiki Links