Umwertung: Unterschied zwischen den Versionen

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='''Grundsätzliches zum Umwerten'''=
 
'''Eine Umwertung von Härtewerten sollte nur erfolgen wenn Sie zwischen den beteiligten Parteien abgestimmt ist und die Prüfbedingungen genauestens festgelegt wurden.<ref name="Umwertung "/>'''
 
'''Eine Umwertung von Härtewerten sollte nur erfolgen wenn Sie zwischen den beteiligten Parteien abgestimmt ist und die Prüfbedingungen genauestens festgelegt wurden.<ref name="Umwertung "/>'''
  
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==='''Grundsätzliches zum Umwerten'''===
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In vielen Fällen wird ein Hinweis auf das Spannungs-Formänderungs-Verhalten durch des Streckgrenzen-oder 0.2-Grenzen-Verhältnis erhalten. Grundsätzlich ist zu beachten, dass jede Härteermittlung nur gültig ist für den Bereich des Eindrucks. Im Falle von Härteänderungen, z. B. mit zunehmendem Abstand von der Oberfläche, können die Ergebnisse von Brinell- und Vickershärtebestimmungen oder auch des Zugversuchs allein als Folge der unterschiedlichen Ausdehnungen der erfassten Werkstoffbereiche von den umgewerteten Werten abweichen. Eine Härteumwertung sollte nur dann vorgenommen werden. wenn das vorgeschriebene Prüfverfahren nicht angewendet
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* Zwischen Härteprüfung und Zugversuch bestehen hinsichtlich der Werkstoffbeanspruchung wesentliche Unterschiede
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werden kann. z. B. weil keine geeignete Prüfmaschine vorhanden ist. oder wenn die Entnahme der für das vorgeschriebene Verfahren erforderlichen Proben (z. B. Zugproben) aus dem Probekörper nicht möglich ist. Die Auswahl
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* Es ist nicht möglich, mittels eines Modells gesicherte funktionale Beziehungen zwischen beiden Kennwerten abzuleiten
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geeigneter Verfahren kann durch Anwendung der in den Bildern 3<ref name="DIN 18265"/> und 4<ref name="DIN 18265"/>, der Norm, dargestellten Diagramme erleichtert werden. Kennwerte, die mit Hilfe von Umwertungstabellen ermittelt wurden, dürfen nur dann zur Grundlage von
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* Härte und Zugfestigkeit sind jedoch positiv korreliert<ref>Autor:Anonymus, Die Anwendbarkeit der Brinell'schen Kugelprobe bei Feststellung der Streckfestigkeit bei Eisen und Stahl, Jern-kontorets Annales, 1902, Band  2., (S. 419–420)</ref>,
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Beanstandungen gemacht werden, wenn dies im Liefervertrag vereinbart ist. Sind Härte- oder Zugfestigkeitswerte durch Umwertung nach dieser Internationalen Norm ermittelt worden, so muss angegeben werden, nach welcher Norm (ISO 6506-1, ISO 6507-1 und ISO 6508-1) die Härteprüfung durchgeführt wurde und dass die Umwertung nach ISO 18265 erfolgte. Als Grundlage für Umwertungen muss ein Mittelwert aus mindestens drei Einzelwerten der Härte verwendet werden. Die Oberflächen der Proben müssen zur Einhaltung einer vertretbaren Messunsicherheit feinstbearbeitet sein<ref name="DIN 18265"/>.
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* Es ist möglich für eingeschränkte Gültigkeitsbereiche, empirische Beziehungen aufzustellen
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* '''Zwischen Härteprüfung und Zugversuch bestehen hinsichtlich der Werkstoffbeanspruchung wesentliche Unterschiede'''
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* '''Es ist nicht möglich, mittels eines Modells gesicherte funktionale Beziehungen zwischen beiden Kennwerten abzuleiten'''
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* '''Härte und Zugfestigkeit sind jedoch positiv korreliert'''<ref>Autor:Anonymus, Die Anwendbarkeit der Brinell'schen Kugelprobe bei Feststellung der Streckfestigkeit bei Eisen und Stahl, Jern-kontorets Annales, 1902, Band  2., (S. 419–420)</ref>  
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* '''Es ist möglich für eingeschränkte Gültigkeitsbereiche, empirische Beziehungen aufzustellen'''
  
 
Zwischen Zugfestigkeit, Brinell- und Vickershärte besteht eine nicht parallele Lineare Beziehung, mit anderen Härteprüfverfahren wie HRB / HRC ist dies nicht der Fall, dies macht generell eine Umwertung zwischen verschiedenen Prüfverfahren schwierig. Es können wie bereits erwähnt, nur für eingeschränkte Gültigkeitsbereiche, empirische Beziehungen aufgestellt werden<ref name="Umwertung "/>.  
 
Zwischen Zugfestigkeit, Brinell- und Vickershärte besteht eine nicht parallele Lineare Beziehung, mit anderen Härteprüfverfahren wie HRB / HRC ist dies nicht der Fall, dies macht generell eine Umwertung zwischen verschiedenen Prüfverfahren schwierig. Es können wie bereits erwähnt, nur für eingeschränkte Gültigkeitsbereiche, empirische Beziehungen aufgestellt werden<ref name="Umwertung "/>.  
  
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[[File:Umwertung-1.jpg|600px]]<ref>Volker Läpple, Berthold Drube , Georg Wittke, Catrin Kammer ,Werkstofftechnik Maschinenbau – 5. Auflage, VERLAG EUROPA-LEHRMITTEL, Haan-Gruiten</ref>
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[[File:Umwertung-1.jpg|600px]]<ref>Volker Läpple, Berthold Drube , Georg Wittke, Catrin Kammer ,Werkstofftechnik Maschinenbau – 5. Auflage, VERLAG EUROPA-LEHRMITTEL, Haan-Gruiten [https://www.europa-lehrmittel.de/t-1/werkstofftechnik_maschinenbau-3195/ '''Werkstofftechnik Maschinenbau''']</ref>
  
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==='''Umwerteunsicherheiten'''===
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='''Umwerteunsicherheiten'''=
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* Die Unsicherheit eines Umwertergebnisses kann beträchtlich sein
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Die Unsicherheit eines Umwertergebnisses kann beträchtlich sein, dies hat viele Ursachen.
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* Besonders wenn die systematische Abweichung der Härteprüfmaschine nicht berücksichtigt wird
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* die systematische Abweichung der Härteprüfmaschine
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* Werkstoffeinflüsse
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* unterschiedlich Prüfbedingungen
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Die bisherige Praxis bei der Umwertung von Härtewerten hat gezeigt, dass oft versucht wird die Härtewerte zweier verschiedener Skalen bzw. Zugfestigkeitswerte ohne die Berücksichtigung der Werkstoffeigenschaften in eine feste Beziehung zu setzen. Dies ist nicht möglich, Bild 1 +2 der Norm. Daher sollte der Anwender sorgfältig Prüfen, ob alle Grundlagen für eine Umwertung erfüllt sind<ref name="DIN 18265"/>.
  
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'''Warnung und Anmerkung'''
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* Die bisherige Praxis bei der Umwertung von Härtewerten hat gezeigt, dass oft versucht wird die Härtewerte zweier verschiedener Skalen bzw. Zugfestigkeitswerte ohne die Berücksichtigung der Werkstoffeigenschaften in eine feste Beziehung zu setzen. Dies ist nicht möglich, Bild 1 +2 der Norm. Daher sollte der Anwender sorgfältig Prüfen, ob alle Grundlagen für eine Umwertung erfüllt sind<ref name="DIN 18265"/>.
 
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* Die in der Norm in den Anhängen A-F beigefügten Tabellen sind informative Anhänge, Sie sollen dazu dienen dem Anwender zu Zeigen wo in etwa Werte bei Umwertungen liegen. Da diese Tabellen Teilweise bereits mehr als 30 Jahre alt sind und auch nicht immer bekannt ist bei welchen Prüfbedingungen die Härtewerte ermittelt wurden, ist bei der Anwendung Vorsicht geboten. So sind werden bei der Rockwellhärteprüfung Heute vollkommen andere Prüfbedingungen angewendet als z.B. bei der Erstellung der Tabellen. D.h. das hier schon neben den bereits vorhandenen Unsicherheiten der Umwertung ein systematischer Fehler vorhanden ist. Auch sind nur ausgesuchte Werkstoffe in den Tabellen vorhanden, die Tabellen sind wie bereits erwähnt nicht ohne weiteres auf andere Werkstoffe / Legierungen übertragbar.
 
  
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==='''Schreibweise der Umwertung'''===
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=='''Umwerteunsicherheit Fehler'''==
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Da Umwerteunsicherheiten beträchtlich sein können insbesondere wenn die systematische Abweichung der Härteprüfmaschine nicht berücksichtigt wird, hierzu nachfolgendes Beispiel<ref name="DIN 18265"/>
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* Umwertung HRA in HV = 85,5 HRA ≈ 920 HV (Tab. D.2)
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* Grenzabweichung der Prüfmaschine zulässig ± 1,5 HRA
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* Systematische Abweichung der Maschine + 1,4 HRA vom geprüften Härtewert müßten zur Korrektur also 1,4 HRA abgezogen werden = 85,5 - 1,4 = 84,1 HRA
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* Umwertung korrigierter HRA Wert in HV = 84,1 HRA ≈ 845 HV (Tab. D.2)
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* Abweichung des umgewerteten Härtewertes +75 HV, wenn nicht korrigiert wird
  
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='''Schreibweise der Umwertung'''=
 
Obwohl  bereits in den Vorgängernormen zur DIN EN ISO 18265, der DIN 50150, die Schreibweise einer Umwertung genau festgelegt wurde, wird bei den meisten Umwertungen nicht angegeben das Umgewertet wurde. Dies ist ein grober Fehler, die Norm schreibt vor das Umwertungen wie nachfolgend geschrieben werden müssen<ref name="DIN 18265"/>.
 
Obwohl  bereits in den Vorgängernormen zur DIN EN ISO 18265, der DIN 50150, die Schreibweise einer Umwertung genau festgelegt wurde, wird bei den meisten Umwertungen nicht angegeben das Umgewertet wurde. Dies ist ein grober Fehler, die Norm schreibt vor das Umwertungen wie nachfolgend geschrieben werden müssen<ref name="DIN 18265"/>.
  
 
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='''Umwertetabellen'''=
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Die DIN EN ISO 18265 enthält in den Anhängen (informativ) A-F ein umfangreiches Tabellenwerk für verschiedene Werkstoffe. Verwenden Sie die Tabellen mit Vorsicht, nicht umsonst wurde vor jede Tabelle der folgende Warnhinweis gesetzt.
  
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==='''Umwertung Richtig gemacht'''===
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'''WARNHINWEIS - Härteumwertung ist kein Ersatz für eine direkte Härteprüfung. Deshalb sollten diese Tabellen mit Vorsicht und nach den in Abschnitt 3 der Norm<ref name="Umwertung "/> erläuterten Grundsätzen angewendet
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* Die in der Norm in den Anhängen A-F beigefügten Tabellen sind informative Anhänge, Sie sollen dazu dienen dem Anwender zu Zeigen wo in etwa Werte bei Umwertungen liegen. Da diese Tabellen Teilweise bereits mehr als 30 Jahre alt sind und auch nicht immer bekannt ist mit welchen Prüfbedingungen die Härtewerte ermittelt wurden, ist bei der Anwendung Vorsicht geboten. So werden bei der Rockwellhärteprüfung Heute vollkommen andere Prüfbedingungen angewendet als z.B. bei der Erstellung der Tabellen. D.h. das hier schon neben den bereits vorhandenen Unsicherheiten der Umwertung ein systematischer Fehler vorhanden ist. Auch sind nur ausgesuchte Werkstoffe in den Tabellen vorhanden, die Tabellen sind wie bereits erwähnt nicht ohne weiteres auf andere Werkstoffe / Legierungen übertragbar.
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='''Umwertung Richtig gemacht'''=
  
 
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* erstellen Sie eine eigene auf Ihren Messwerten basierende Umwertekurve, siehe Bild
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* erstellen Sie eine eigene auf Ihren Messwerten basierende Umwertekurve, siehe nachfolgendes Bild
 
* geben Sie immer die Umwerteunsicherheit an
 
* geben Sie immer die Umwerteunsicherheit an
 
* führen Sie Umwertungen nur nach Genehmigung durch den Auftraggeber durch
 
* führen Sie Umwertungen nur nach Genehmigung durch den Auftraggeber durch
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|'''Umwertebeziehung erstellt und ergänzt um den Beitrag zur Umwerteunsicherheit<ref name="Umwertung "/>'''
 
|'''Umwertebeziehung erstellt und ergänzt um den Beitrag zur Umwerteunsicherheit<ref name="Umwertung "/>'''
 
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* Umwertekurve '''HRC''' in '''HV''' ergänzt um den Beitrag der Umwerteunsicherheit, gut erkennbar ist das zwischen den beiden Härteprüfverfahren eine nicht lineare Beziehung besteht. Diese wird auch noch durch unterschiedliche Werkstoffe beeinflusst. Dies bedeutet bei einem anderen Werkstoff oder Wrkstoffgruppe, kann diese Umwertebeziehung anders aussehen.
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* Umwertekurve '''HRC''' in '''HV''' ergänzt um den Beitrag der Umwerteunsicherheit, gut erkennbar ist das zwischen den beiden Härteprüfverfahren eine nicht lineare Beziehung besteht. Diese wird auch noch durch unterschiedliche Werkstoffe beeinflusst. Dies bedeutet bei einem anderen Werkstoff oder Werkstoffgruppe, kann diese Umwertebeziehung anders aussehen.
 
* in diesem Beispiel ist der aus 58,8 HRC umgewertet Härtewert 672 HV mit einer Umwerteunsicherheit von ±30 HV behaftet.
 
* in diesem Beispiel ist der aus 58,8 HRC umgewertet Härtewert 672 HV mit einer Umwerteunsicherheit von ±30 HV behaftet.
 
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== '''Einzelnachweise''' ==
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= '''Einzelnachweise''' =
 
<references>
 
<references>
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<ref name="Umwertung ">[http://www.arnold-horsch.de/seminare'''Arnold Horsch'''], Vortrag, Umwertung von Härtewerten, Seminar Härteprüfung in Theorie und Praxis, Arnold Horsch e.K., Remscheid</ref>
 
<ref name="Umwertung ">[http://www.arnold-horsch.de/seminare'''Arnold Horsch'''], Vortrag, Umwertung von Härtewerten, Seminar Härteprüfung in Theorie und Praxis, Arnold Horsch e.K., Remscheid</ref>
 
<ref name="DIN 18265">[https://www.beuth.de/de/norm/din-en-iso-18265/185947226 '''DIN EN ISO 18265'''] Metallische Werkstoffe - Umwertung von Härtewerten, Beuth Verlag Berlin</ref>
 
<ref name="DIN 18265">[https://www.beuth.de/de/norm/din-en-iso-18265/185947226 '''DIN EN ISO 18265'''] Metallische Werkstoffe - Umwertung von Härtewerten, Beuth Verlag Berlin</ref>
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Aktuelle Version vom 15. August 2022, 09:33 Uhr

Seminare

Ich biete zu diesem Thema das Seminar Härteprüfung in Theorie und Praxis an.
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Härteprüfung in Theorie und Praxis
06. + 07. März 2019
14. + 15. Mai 2019
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29. + 30. Oktober 2019
26. + 27. November 2019

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Grundsätzliches zum Umwerten

Eine Umwertung von Härtewerten sollte nur erfolgen wenn Sie zwischen den beteiligten Parteien abgestimmt ist und die Prüfbedingungen genauestens festgelegt wurden.[1]

In vielen Fällen wird ein Hinweis auf das Spannungs-Formänderungs-Verhalten durch des Streckgrenzen-oder 0.2-Grenzen-Verhältnis erhalten. Grundsätzlich ist zu beachten, dass jede Härteermittlung nur gültig ist für den Bereich des Eindrucks. Im Falle von Härteänderungen, z. B. mit zunehmendem Abstand von der Oberfläche, können die Ergebnisse von Brinell- und Vickershärtebestimmungen oder auch des Zugversuchs allein als Folge der unterschiedlichen Ausdehnungen der erfassten Werkstoffbereiche von den umgewerteten Werten abweichen. Eine Härteumwertung sollte nur dann vorgenommen werden. wenn das vorgeschriebene Prüfverfahren nicht angewendet werden kann. z. B. weil keine geeignete Prüfmaschine vorhanden ist. oder wenn die Entnahme der für das vorgeschriebene Verfahren erforderlichen Proben (z. B. Zugproben) aus dem Probekörper nicht möglich ist. Die Auswahl geeigneter Verfahren kann durch Anwendung der in den Bildern 3[2] und 4[2], der Norm, dargestellten Diagramme erleichtert werden. Kennwerte, die mit Hilfe von Umwertungstabellen ermittelt wurden, dürfen nur dann zur Grundlage von Beanstandungen gemacht werden, wenn dies im Liefervertrag vereinbart ist. Sind Härte- oder Zugfestigkeitswerte durch Umwertung nach dieser Internationalen Norm ermittelt worden, so muss angegeben werden, nach welcher Norm (ISO 6506-1, ISO 6507-1 und ISO 6508-1) die Härteprüfung durchgeführt wurde und dass die Umwertung nach ISO 18265 erfolgte. Als Grundlage für Umwertungen muss ein Mittelwert aus mindestens drei Einzelwerten der Härte verwendet werden. Die Oberflächen der Proben müssen zur Einhaltung einer vertretbaren Messunsicherheit feinstbearbeitet sein[2].

  • Zwischen Härteprüfung und Zugversuch bestehen hinsichtlich der Werkstoffbeanspruchung wesentliche Unterschiede
  • Es ist nicht möglich, mittels eines Modells gesicherte funktionale Beziehungen zwischen beiden Kennwerten abzuleiten
  • Härte und Zugfestigkeit sind jedoch positiv korreliert[3]
  • Es ist möglich für eingeschränkte Gültigkeitsbereiche, empirische Beziehungen aufzustellen

Zwischen Zugfestigkeit, Brinell- und Vickershärte besteht eine nicht parallele Lineare Beziehung, mit anderen Härteprüfverfahren wie HRB / HRC ist dies nicht der Fall, dies macht generell eine Umwertung zwischen verschiedenen Prüfverfahren schwierig. Es können wie bereits erwähnt, nur für eingeschränkte Gültigkeitsbereiche, empirische Beziehungen aufgestellt werden[1].

Umwertung-1.jpg[4]

Umwerteunsicherheiten

Die Unsicherheit eines Umwertergebnisses kann beträchtlich sein, dies hat viele Ursachen.

  • die systematische Abweichung der Härteprüfmaschine
  • Werkstoffeinflüsse
  • unterschiedlich Prüfbedingungen

Die bisherige Praxis bei der Umwertung von Härtewerten hat gezeigt, dass oft versucht wird die Härtewerte zweier verschiedener Skalen bzw. Zugfestigkeitswerte ohne die Berücksichtigung der Werkstoffeigenschaften in eine feste Beziehung zu setzen. Dies ist nicht möglich, Bild 1 +2 der Norm. Daher sollte der Anwender sorgfältig Prüfen, ob alle Grundlagen für eine Umwertung erfüllt sind[2].

Umwertung-5.jpgBild 1 [2]

Umwerteunsicherheit Fehler

Da Umwerteunsicherheiten beträchtlich sein können insbesondere wenn die systematische Abweichung der Härteprüfmaschine nicht berücksichtigt wird, hierzu nachfolgendes Beispiel[2]

  • Umwertung HRA in HV = 85,5 HRA ≈ 920 HV (Tab. D.2)
  • Grenzabweichung der Prüfmaschine zulässig ± 1,5 HRA
  • Systematische Abweichung der Maschine + 1,4 HRA vom geprüften Härtewert müßten zur Korrektur also 1,4 HRA abgezogen werden = 85,5 - 1,4 = 84,1 HRA
  • Umwertung korrigierter HRA Wert in HV = 84,1 HRA ≈ 845 HV (Tab. D.2)
  • Abweichung des umgewerteten Härtewertes +75 HV, wenn nicht korrigiert wird

Schreibweise der Umwertung

Obwohl bereits in den Vorgängernormen zur DIN EN ISO 18265, der DIN 50150, die Schreibweise einer Umwertung genau festgelegt wurde, wird bei den meisten Umwertungen nicht angegeben das Umgewertet wurde. Dies ist ein grober Fehler, die Norm schreibt vor das Umwertungen wie nachfolgend geschrieben werden müssen[2].

Umwertung-2.jpg

Umwertetabellen

Die DIN EN ISO 18265 enthält in den Anhängen (informativ) A-F ein umfangreiches Tabellenwerk für verschiedene Werkstoffe. Verwenden Sie die Tabellen mit Vorsicht, nicht umsonst wurde vor jede Tabelle der folgende Warnhinweis gesetzt.

WARNHINWEIS - Härteumwertung ist kein Ersatz für eine direkte Härteprüfung. Deshalb sollten diese Tabellen mit Vorsicht und nach den in Abschnitt 3 der Norm[1] erläuterten Grundsätzen angewendet

  • Die in der Norm in den Anhängen A-F beigefügten Tabellen sind informative Anhänge, Sie sollen dazu dienen dem Anwender zu Zeigen wo in etwa Werte bei Umwertungen liegen. Da diese Tabellen Teilweise bereits mehr als 30 Jahre alt sind und auch nicht immer bekannt ist mit welchen Prüfbedingungen die Härtewerte ermittelt wurden, ist bei der Anwendung Vorsicht geboten. So werden bei der Rockwellhärteprüfung Heute vollkommen andere Prüfbedingungen angewendet als z.B. bei der Erstellung der Tabellen. D.h. das hier schon neben den bereits vorhandenen Unsicherheiten der Umwertung ein systematischer Fehler vorhanden ist. Auch sind nur ausgesuchte Werkstoffe in den Tabellen vorhanden, die Tabellen sind wie bereits erwähnt nicht ohne weiteres auf andere Werkstoffe / Legierungen übertragbar.

Umwertung Richtig gemacht

Wenn umgewertet werden soll ist die beste und sicherste Lösung[1]


  • erstellen Sie eine eigene auf Ihren Messwerten basierende Umwertekurve, siehe nachfolgendes Bild
  • geben Sie immer die Umwerteunsicherheit an
  • führen Sie Umwertungen nur nach Genehmigung durch den Auftraggeber durch
  • lassen Sie den Auftraggeber gegebenenfalls die Tabelle der Norm festlegen nach der die Umwertung durchgeführt werden soll, wenn keine eigene Tabelle vorhanden ist


Umwertebeziehung erstellt und ergänzt um den Beitrag zur Umwerteunsicherheit[1]
  • Umwertekurve HRC in HV ergänzt um den Beitrag der Umwerteunsicherheit, gut erkennbar ist das zwischen den beiden Härteprüfverfahren eine nicht lineare Beziehung besteht. Diese wird auch noch durch unterschiedliche Werkstoffe beeinflusst. Dies bedeutet bei einem anderen Werkstoff oder Werkstoffgruppe, kann diese Umwertebeziehung anders aussehen.
  • in diesem Beispiel ist der aus 58,8 HRC umgewertet Härtewert 672 HV mit einer Umwerteunsicherheit von ±30 HV behaftet.
Umwertung-4.jpg

Einzelnachweise

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Arnold Horsch, Vortrag, Umwertung von Härtewerten, Seminar Härteprüfung in Theorie und Praxis, Arnold Horsch e.K., Remscheid
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 DIN EN ISO 18265 Metallische Werkstoffe - Umwertung von Härtewerten, Beuth Verlag Berlin
  3. ↑ Autor:Anonymus, Die Anwendbarkeit der Brinell'schen Kugelprobe bei Feststellung der Streckfestigkeit bei Eisen und Stahl, Jern-kontorets Annales, 1902, Band 2., (S. 419–420)
  4. ↑ Volker Läpple, Berthold Drube , Georg Wittke, Catrin Kammer ,Werkstofftechnik Maschinenbau – 5. Auflage, VERLAG EUROPA-LEHRMITTEL, Haan-Gruiten Werkstofftechnik Maschinenbau
Abgerufen von „http://wiki.arnold-horsch.de/index.php?title=Umwertung&oldid=7786“