Materialdicke bei der Auswahl einer Rockwell-Skala

Fragen auch Sie sich manchmal, welche Rockwell-Skala für dünnes Material am besten verwendet werden sollte?

Bei der Auswahl einer Rockwell-Skala ist die Materialdicke ein ausschlaggebendes Kriterium. Da die 30 Rockwell-Skalen sowohl nach Gesamtprüfkraft als auch nach Eindringkörpertyp unterschieden werden, wird eine für die gegebene Materialdicke zu hohe Prüfkraft letzten Endes durch die Auflage beeinflusst, wenn der Eindringkörper das Material vollständig durchstößt. Eine solche Unterbrechung des Fließens des Materials kann zu fehlerhaften Messwerten und einer Fehlinterpretation der tatsächlichen Härte des Materials führen.

Zur Unterstützung des Entscheidungsprozesses spezifiziert die ASTM Skalendickenanforderungen in tabellarischer und in graphischer Form. Wir empfehlen, diese Werte als Grundlage für die Auswahl der geeigneten Skala auf Basis der Materialdicke zu verwenden. Ein grober Richtwert ist im Allgemeinen, dass die Materialdicke bei Verwendung eines Diamant-Eindringkörpers mindestens 10 Mal so hoch und bei Verwendung eines Kugeleindringkörpers mindestens 15 mal so hoch sein sollte wie die Eindringtiefe. Erforderlichenfalls kann die tatsächliche Tiefe eines Eindrucks berechnet werden, um nachzuweisen, dass diese Anforderung erfüllt wird. Normalerweise ist eine Tiefenberechnung nicht erforderlich, da die ASTM-Referenztabellen und -Grafiken ausreichend Informationen für eine fundierte Entscheidung beinhalten. Als weitere Faustregel zur Gewährleistung präziser Prüfergebnisse gilt, dass auf der Auflageseite (Unterseite) des Materials keinerlei Verformungen zu sehen sein sollten. Bei sinkender Materialdicke muss die eingeleitete Kraft reduziert werden, um den „Durchbruch“ des Eindringkörpers zu verringern. Dies kann erreicht werden, indem man eine Rockwell-Skala verwendet, die mit niedrigeren Prüfkräften arbeitet und die entsprechenden Umrechnungswerte beinhaltet.

Als Beispiel für die Verwendung der Tabellen zur Auswahl einer geeigneten Härteskala soll angenommen werden, dass eine Härteprüfung an einem 0,51 mm (0,20 in) dicken Stahlblech durchgeführt werden soll, dessen Härte ca. 57 HRC beträgt. Die ASTM E18 gibt an, dass ein Material mit einer Härte von 57 HRC eine Dicke von 0,76 mm (0,030 in) haben muss, damit gültige Ergebnisse erzielt werden; eine Prüfung mit einer Standard-HRC-Skala ist damit bei dieser Probe nicht möglich. Wenn man die Umrechnungstabellen der ASTM E 140 zu Rate zieht, stellt man fest, dass 57 HRC in etwa 88,9 bei 15 N, 74,8 bei 30 N, oder 63,2 bei 45 N entspricht. Unter Zuhilfenahme der ASTM-Mindestdickentabelle stellen wir fest, dass für ein 0,51 mm dickes Material zwei Skalen in Frage kommen, HR30N und HR45N. Entsprechend der Skala sollte das Material bei 0,51 mm mindestens HRN45 63 oder HRN30 57 sein, was darauf hinweist, das beide umgerechneten Skalen geeignet sind (der umgerechnete Wert liegt bei HR45N 63.2 bzw. HR30N 74.8). Wenn mehrere Skalen zur Auswahl stehen, empfehlen wir, die Skala mit der höheren Prüfkraft zu verwenden, in diesem Fall HR45 N

Wenn keine geeignete Rockwell-Skala vorhanden ist, weil die Anforderungen an die Mindestdicke nicht erfüllt wird, kann das Material unter Verwendung der Knoop- oder Vickers-Mikrohärteskalen geprüft werden.

 

Schreibe einen Kommentar