WSK Härteprüfverfahren

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Author:
Anonymous
ID:
28967
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WSK Härteprüfverfahren
Updated:
2010-08-04 17:33:51
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WSK
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WSK kapitel 4
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  1. Was versteht man unter Härte?
    • Widerstand eines Stoffes gegen das Eindringen eines zweiten Körpers
    • Eindringvermögen abhängig von: Eigenhärte, Stempelgestalt, Art und Größe der Belastung => zusätzlich zur Härteangabe muss Prüfverfahren angegeben werden
  2. In welche beiden Hauptgruppen werden die Härteprüfverfahren unterteilt?
    Nach Aufbringung der Prüfkraft in statische (sehr langsame Kraftaufbringung) und dynamische Prüfverfahren
  3. Was sind die Vorteile der Härteprüfverfahren?
    Was muss man im Bezug auf weitere Versuche beachten?
    • Schnell und einfach
    • Weitgehend zerstörungsfrei (nur geringe Beschädigung)
    • möglich Abschätzung der Zugfestigkeit

    Eindruck an unkritischer, in weiteren Tests möglichst unbelasteten Stelle
  4. Welche weitere Möglichkeit gibt es neben Messung von Eindringtiefe oder Rückprall noch?
    Ritzen der Oberfläche
  5. Ritzen der Oberfläche: Prinzip und Nachteile
    • Härterer Werkstoff ritzt Weicheren => Hierarchie
    • Nur vergleichende Aussagen, keine Quantifizierung
  6. Was sind die statischen Härteprüfverfahren (Prinzip)?
    Welche Messprinzipien werden unterschieden?
    Belastung des Eindruckkörpers auf der Oberfläche der Probe stoßfrei bis zur festgesetzten Höhe über eine definierte Zeit. Anschließend Messung des Eindrucks.

    • 1.Prinzip: Messung der Fläche des Eindrucks und Bezug auf Prüfkraft
    • 2.Prinzip: Messung der Eindringtiefe

    Härtewerte dimensionslos
  7. Erkläre das Härteprüfverfahren nach Brinell!
    Kugel mit definiertem Durchmesser D aus Hartmetall oder gehärtetem Stahl wird mit Prüfkraft F in die Probe eingedrückt und der Durchmesser d der Eindruckkalotte gemessen. Prüfkraft und Kugeldurchmesser aufeinander abgestimmt.

    F~D²

  8. Wie wird eine Brinellhärteangabe bezeichnet?
  9. Welcher Zusammenhang besteht zw. Brinell-Härte und Zugfestigkeit?
    linearer Zusammenhang

  10. Vor- und Nachteile von Brinell?
    • Vorteile:
    • günstige Mittelwertbildung
    • besonders gut für heterogene Werkstoffe
    • empirischer Zsm-hang zw. Härte und Zugfestigkeit
    • Nachteil:
    • Gefahr der Kugelabplattung bei großen Prüfkräften=> Anwendungsbereich begrenzt
  11. Härteprüfung nach Vickers
    Prinzip?
    Eindringkörper?
    Berechnung?
    • Pyramidenförmiger Diamant mit quadratischer Grundfläche als Eindringkörper verwendet
    • Aus Mittelwert der Diagonalen wird Eindruckfläche ermittelt
    • HV aus Eindrucktiefe:
  12. Wie wird die Vickershärte gekennzeichnet?
  13. Welche 2 Sonderverfahren können bei der Härteprüfung nach Vickers unterschieden werden?
    Wie können Härteeindrücke an Einzelkristallen vorgenommen werden?
    • Kleinlasthärteprüfung mit prüfkraft zw. 2 und 50N
    • Mikrohärteprüfung mit Prüfkraft zw. 0,01 und 2 N

    Prüflasten zw. 10N und 0,01N =>Mikrohärteeindruck am Einzelkristall
  14. Vor- und Nachteile Vickers
    • Vorteile:
    • für weiche und harte Stoffe
    • Härteprüfung an dünnen Blechen und Oberflächenschichten möglich
    • Härteeindrücke sind geometrisch ähnlich => Ergebnisse weitgehend unabhängig von Belastung
    • Klein- und Mikrohärteprüfung möglich
  15. Rockwell Prinzip?
    • Eindringtiefe maßgeblich
    • Bezugsebene festlegen durch Prüfvorkraft Fv bis zur Eindringtiefe t0
    • Messgerät auf 0 stellen
    • Prüfkraft F1 aufbringen und Einwirkdauer konstant halten
    • Erreichen der Gesamttiefe t1
    • Entlasten=>Nur noch Prüfvorkraft=>Rückgang der Eindringtiefe um elastischen Anteil
    • Bleibende Eindringtiefe tb
  16. Berechnung Rockwellhärte
    • Z und X je nach Verfahren aus Tabelle
  17. Welche Rockwell-Verfahren gibt es und wie unterscheiden sie sich?
    • A,C,N Diamantkegel mit 120° Spitzenwinkel
    • B,F,T Stahlkugel

    • Am häufigsten HRC und HRB
    • Sonstige Unterscheidung in Vor- und Prüfkraft
  18. Kennzeichnung Rockwell
  19. Vor- und Nachteile Rockwell?
    • Vorteile:
    • schnelle Durchführung
    • automatisiert
    • für gehärtete Teile und Werkzeuge

    • Nachteile:
    • keine direkte Umrechnung nach Brinell oder Vickers möglich
    • Umrechnung nur nach Härtevergleichstabellen
    • bei weichen werkstoffen nicht anwendbar (falls Eindringtiefe >0,2mm)
    • evtl. Nachgiebigkeit des Prüfkörpers (z.B. Rohre)
  20. Universalhärteprüfung Prinzip?
    • Für alle Werkstoffe anwendbar
    • Eindringtiefe unter Prüfkraft bestimmt
    • Härtewert bestimmt sich durch mittlere mechnische Spannung im Prüfeindruck zum Zeitpkt. der Messung
    • Eindringkörper ist Diamantpyramide (wie bei Vickers)
  21. Berechnung Universalhärte
    • HU: Härtewert in N/mm²
    • F: Prüfkraft in N
    • A: Eindruckoberfläche unter Fprüf in mm²
    • h: Eindringtiefe unter Fprüf in mm
  22. Kennzeichnung der Universalhärte
  23. Vor- und Nachteile Universalhärteprüfung?
    • Vorteile:
    • Ermittlung des Härtewertes aus elastischer und plastischer Deformation
    • Anwendung für alle Werkstoffe
    • Unabhängigkeit des Härtewertes von der Prüfkraft für Eindringtiefe
    • Prüfung dünner Bleche, kleiner Proben, dünnwandiger Rohre und dünner Schichten möglich

    • Nachteile:
    • Mit kleiner werdenden Eindrücken erhöhte Anforderungen an die Güte der Probenoberfläche
    • Erschütterungsanfälligkeit, insbesondere im Eindringbereich
    • Empfindlichkeit des Diamant-Eindringkörpers gegenüber Beschädigung
  24. Prinzip Ultrasonic-Contact-Impedance UCI?
    • Schwingender Metallstab mit Vickersdiamant an der Spitze dringt unter Prüfkraft in Probe ein
    • Sobald Schwinger mit Metall beim Eindruck in Kontakt =>Erhöhung der Resonazfrequenz
    • Bestimmumg von
    • Vor der Messung muss Gerät justiert werden mit Vergleichsprobe
    • Es wird die Vickershärte gemessen
  25. Schematischer Aufbau UCI?
  26. Kennzeichnung Universalhärte?
  27. Vor- und Nachteile UCI?
    • Vorteile:
    • kurze Prüfzeit
    • automatischer Prüfablauf
    • direkte Anzeige des Härtewertes

    • Nachteil:
    • nicht genormt
  28. Welche Dynamischen Härteprüfverfahren gibt es?
    • Schlaghärteprüfung
    • Fallhärteprüfung
    • Equotip
  29. Schlaghärteprüfung Prinzip?
    • Erzeugnung eines Prüfeindrucks mittels Kugel infolge dynamischer Beanspruchung durch einen Hammerschlag (Poldi-Hammer) oder mit Federkraft(Baumann-Schlaghärteprüfer)
    • Schlagwerte nicht gleich mit Werten aus Brinell, da Einfluss der Deformationsgeschwindigkeit)
    • Härtewert aus Vergleich mit bekannten Härten
  30. Schematische Darstellung der Schlaghärteprüfung
  31. Vor- und Nachteile Schlaghärteprüfung
    • Vorteile:
    • einfach zu bedienen
    • portabel

    • Nachteile:
    • nur senkrecht aufzustellen
    • begrenzter Arbeitsbereich (nicht Überkopf)
  32. Prinzip Fallhärteprüfung?
    • Rückprallhärteprüfgerät zur Härteprüfung an größeren Werkstücken (ab 1kg)
    • Höhe des Rückpralls = Maß für Härte
    • Je größer platische Verformung, desto kleiner Rücksprunghöhe
  33. Prinzip Eqoutip?
    • Schlagkörper mit kugelförmigem Eindringkörper durch Federkraft auf Prüffläche geschossen
    • Messung der Aufprall- und Rückprallgeschwindigkeit
    • Härte aus Verhältnis der Geschwindigkeiten
    • Je größer Rückprallgeschwindigkeit desto Härter ist Probenkörper
  34. Vor- und Nachteile Eqoutip?
    • Vorteile:
    • Positionsunabhängige Anwendbarkeit(mit Korrekturfaktoren)
    • Einfache Handhabung
    • Sehr kurze Prüfzeiten

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