Härtestandards für kundenspezifische Verbindungselemente: Rockwell vs. Vickers vs. Brinell

Mit den Methoden Rockwell, Vickers und Brinell wird versucht, die Anfälligkeit eines Materials für Eindrücke oder Verformungen zu bestimmen, wenn eine Kraft auf seine Oberfläche einwirkt.

Daher verwenden Hersteller sie, um die Härte von Materialien zu bewerten, einschließlich kundenspezifische Verbindungselemente, um zu versuchen, ihre Stärke und Haltbarkeit.

Obwohl sie dieselben Ziele verfolgen, gibt es erhebliche Unterschiede hinsichtlich der Techniken und gemeinsamen Anwendungen.

Erfahren Sie hier mehr über die drei Härtenormen und wie Sie die jeweils passende Norm bei der Herstellung Ihrer Befestigungselemente anwenden.

Rockwell vs. Vickers vs. Brinell: Überblick über Härteprüfmethoden für kundenspezifische Verbindungselemente

Rockwell-Test oder HR-Test

Dabei wird die Eindringtiefe gemessen, indem ein Diamantkegel (Brale genannt) oder eine Wolframkarbidkugel mit minimaler Kraft in das Material gedrückt und anschließend vergrößert wird.

Das beigefügte YouTube-Video kann Ihnen dabei helfen, sich vorzustellen, wie dieser Härtetest funktioniert.

Rockwell-Härteskala

Rockwell verwendete mehrere Eindringkörper und Lasten, um eine breite Palette von Befestigungsmaterialien, Designs und Testumgebungen zu testen.

Rockwell bietet eine Reihe von Skalen an, darunter die Regular-Rockwell-Skala, die für höhere Lasten und härtere Materialien ausgelegt ist. Beispiele hierfür sind:

• HRC (Skala C)
• HRB (Skala B)
• HRA (Skala A)
• Und vieles mehr

Die oberflächliche Rockwell-Skala hingegen ist für geringere Gewichte kleinerer, weicherer und dünnerer Materialien gedacht, darunter:

• 15N
• 30N
• 45N
• 15T
• 30T
• 45T
• Und so weiter

Auf die anhand der Eindringtiefe geschätzte Härtezahl folgen die Buchstaben „HR“ und der verwendete Kennbuchstabe der Rockwell-Skala.

Wenn beispielsweise die Härtezahl 60 beträgt und die Rockwell-Skala C ist, sollte das schriftliche Ergebnis 60 HRC lauten.

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Weitere Details

Für und Wider

Diese Prüfmethode wird häufig bei Verbindungselementen verwendet, da sie weniger zusätzliche Ausrüstung erfordert und sich besser für härtere Materialien eignet, wie z. B. Legierungen und StahlDarüber hinaus ermöglicht es eine schnelle Haltbarkeitsbewertung mit geringer Oberflächenvorbereitung und verursacht nur geringe Schäden am Gegenstand.

Rockwell hat jedoch Schwierigkeiten, kleinere Befestigungselemente mit Größen unter 0,2 mm zu prüfen, da der kleinste verfügbare Eindringkörper einen Durchmesser von etwa 0,2 mm hat. Darüber hinaus oberflächengehärtete Verbindungselemente kann zu falschen Mikrohärtemessungen führen, indem die Härtewerte der Oberflächenschicht mit denen des darunterliegenden Materials vermischt werden.

Brinellhärteprüfung oder BHN-Prüfung

Dabei wird die Größe der Vertiefung gemessen, die entsteht, wenn eine große Kugel aus Stahl oder Wolframkarbid in das Material gedrückt wird, was zu einer erheblichen Verformung führt.

Hier ist ein YouTube-Video, das den Ablauf dieses Härtetests deutlich veranschaulicht.

Brinell-Härteskala

Brinell-Skalen basieren auf einer Reihe von Eindringkugelgrößen und Prüfdrücken. Sie haben üblicherweise Kugeldurchmesser von 1 bis 10 mm und eine Tragkraft von bis zu 3000 kg.

Hier sind einige der gängigen Brinell-Skalen:

• HBW 1/30
• HBW 10/500
• HBW 10/3000
• HBW 2,5/187,5
• Und so weiter

Zuerst sollte die Härtezahl angegeben werden, dann der HBW, die Größe des verwendeten Eindringkörpers und die aufgebrachte Kraft in Kilogramm.

Beispielsweise bedeutet 450 HBW 10/3000, dass die Brinellhärte bei einer 10 mm großen Wolframkarbidkugel unter einer Last von 3000 kgf 450 beträgt.

Für und Wider

Dieser Test eignet sich besser für kundenspezifische Verbindungselemente mit großen Oberflächen sowie gekrümmten, rauen und grobkörnigen Strukturen, die leichter zu messen sind als die kleinen Eindrücke nach Vickers. Darüber hinaus verfügt er über einen größeren Lastbereich als die beiden anderen Verfahren.

Ähnlich wie bei anderen Härteprüfungen gibt es auch hier Einschränkungen, z. B. ist der Test langsamer und führt zu größeren Verformungen, weshalb er für die Herstellung fertiger kundenspezifischer Befestigungselemente weniger geeignet ist.

Vickers-Härteprüfung oder HV-Prüfung

Bei dieser Methode wurde ein rautenförmiger Eindringkörper mit einem Winkel von 136° zwischen gegenüberliegenden Flächen verwendet, der unter einer bestimmten Belastung in das Befestigungselement eingeführt wurde.

Ähnlich wie beim Brinell-Härtetest wird hier die Größe des Eindrucks und nicht seine Tiefe untersucht.

Damit Sie diesen Test besser verstehen, finden Sie hier eine visuelle Demonstration von YouTube.

Vickers-Härteskala

Vickers ist für seine allgemeine Skala bekannt, die für praktisch alle Befestigungsmaterialien geeignet ist. Diese sind:

• Mikro-Vickers: 10 g bis 1000 g Belastung
• Makro-Vickers: 1 kg bis 100 kg Last

Darüber hinaus wird der Härtewert des Prüflings mit „HV“ und der Prüfdruck in Kilogramm angegeben. Überschreitet die Belastungsdauer 10 bis 15 Sekunden, kann nach dem Prüfdruck eine Verweilzeit angegeben werden.

Zur Veranschaulichung sollte das Ergebnis als 356 HV 10 aufgezeichnet werden, wenn der Härtewert bei einer Belastung von 10 kgf 356 beträgt, oder als 356 HV 10/25, wenn die Verweilzeit von 25 einbezogen wird.

Für und Wider

Es ermöglicht eine mikrostrukturelle Analyse von Befestigungselementen und eine präzise Härtebewertung, einschließlich Befestigungselementen mit dünnen Beschichtungen und oberflächengehärteten Schichten.

Leider war es zeitaufwändiger und erforderte umfangreichere Voraussetzungen, wie beispielsweise ein Mikroskop und die Prüfung sauberer Oberflächen von Verbindungselementen, um genaue Ergebnisse zu erzielen. Schließlich ist es für gekrümmte, raue und grobkörnige Verbindungselemente ungeeignet, da die Kanten der Eindrücke schwer zu erkennen sind.

Rockwell vs. Vickers vs. Brinell: Wie trägt die Härteprüfung dazu bei, Verbindungselementfehler in kritischen Anwendungen zu verhindern?

Mithilfe aller Härteprüfverfahren können Hersteller die Widerstandsfähigkeit eines Befestigungselements gegenüber Verformungen, Verschleiß und Beschädigungen bestätigen, die für die strukturelle Integrität von entscheidender Bedeutung sind.

Es identifiziert auch Produktfehler, die dazu führen können Ausfälle oder Unfälle indem sichergestellt wird, dass der Artikel über seine gesamte Lebensdauer hinweg Faktoren wie dynamischen Belastungen und korrosiven Umgebungen standhält.

Daher können Hersteller bestätigen, dass die Artikel bestimmten Sicherheitsstandards, Festigkeits- und Materialqualitäten entsprechen, um die Anforderungen ihrer Kunden zu erfüllen.

Die Härteprüfung ist auch ein effizienter und zerstörungsfreier Ansatz zur Sicherstellung der Produktqualität, insbesondere bei Verbindungselementen, die nicht Zugprüfung um die Stärke zu bewerten.

Rockwell-Härteprüfung vs. Brinell-Härteprüfung vs. Vickers-Härteprüfung: Häufig gestellte Fragen

Können Sie Vickers in Rockwell umrechnen?

Eine Umrechnung der Vickershärte (HV) in die Rockwellhärte (HRC) ist nur grob möglich, da für die beiden Prüfungen unterschiedliche Eindringkörper und Vorgehensweisen verwendet werden.

Um eine höhere Genauigkeit zu erreichen, verwenden Sie bei der Umrechnung der Vickershärte offizielle Härteumrechnungstabellen statt einfacher Formeln.

Welche Faktoren beeinflussen die Auswahl des geeigneten Härtetests?

Zu den Faktoren, die die Auswahl geeigneter Härteprüfungen beeinflussen, gehören die Materialart, Größe, Aufbau, erforderliche Genauigkeit, erforderliche Prüflast und die Qualitätsanforderungen der Anwendung.

Warum sind Vickershärtewerte zuverlässiger als Brinellhärtewerte?

Die Härtewerte nach Vickers sind zuverlässiger, da der Diamant-Eindringkörper langlebig ist und bei hoher Krafteinwirkung weniger anfällig für Verformungen ist als der nach Brinell.

Darüber hinaus erzeugte Vickers kleinere und deutlichere Eindrücke als Brinells größere, was genauere und präzisere Messungen ermöglichte.

Rockwell vs. Vickers vs. Brinell: Wichtige Erkenntnisse

Jede Methode zeichnet sich durch ihre besonderen Vorteile aus, wie etwa die Geschwindigkeit und Einfachheit des Rockwell-Verfahrens, die Präzision des Vickers-Verfahrens und den großen Lastbereich des Brinell-Verfahrens sowie die Möglichkeit, grobkörnige Strukturen zu prüfen.

All diese Möglichkeiten ermöglichen es den Herstellern, die Prozesskontrolle und Materialintegrität ihrer kundenspezifische Verbindungselemente.

CNRL ist einer der Hersteller, der garantiert, dass kundenspezifische Verbindungselemente von hoher Qualität und langlebig sind und den Standards für mechanische Eigenschaften entsprechen.

Als Teil unserer strengen Qualitätskontrolle unterstützt und gewährleistet unser Portfolio an kundenspezifischen Befestigungselementen, dass diese die Härtekriterien von Rockwell, Vickers und Brinell übertreffen.

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