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Arnold Horsch e.K. Wissensdatenbank.
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.
Inhaltsverzeichnis
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.
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Mechanische Werkstoffprüfverfahren
Härteprüfung
Zugversuch
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 |
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| 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 |
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| DIN EN ISO | 4507 | Sinter-Eisenwerkstoffe, aufgekohlt oder karbonitriert
Bestimmung und Prüfung der Einsatzhärtungstiefe durch Messung der Mikrohärte |
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| 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
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Gefügedatenbanken mit Bildern und Erklärungen
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