Hintergrund
Härtemessungen zählen zu den zentralen Methoden der mechanischen Werkstoffcharakterisierung und werden sowohl in der Forschung als auch in der industriellen Qualitätssicherung routinemäßig eingesetzt. Sie reagieren unterschiedlich sensitiv auf Prüfparameter wie Haltezeit, Belastungsdauer, Belastungsrate sowie auf die Werkstoffabhängigkeit der geprüften Materialien.
Die normativen Grundlagen der Verfahren sind in der DIN EN ISO 6507-1 (Vickers), DIN EN ISO 6508-1 (Rockwell) sowie DIN EN ISO 6506-1 (Brinell) festgelegt. Diese Normen definieren zulässige Toleranzbereiche einzelner Prüfparameter. In der praktischen Anwendung ist jedoch häufig unklar, in welchem Umfang diese Abweichungen die Messergebnisse, deren Streuung sowie die Vergleichbarkeit zwischen unterschiedlichen Härteprüfverfahren und verschiedenen Werkstoffen beeinflussen.
Aufgabenstellung
- Einarbeitung in die theoretischen Grundlagen der Vickers-, Rockwell- und Brinell-Härteprüfung sowie in die relevanten normativen Vorgaben.
- Systematische Planung der Variation ausgewählter Prüfparameter.
- Durchführung von Härtemessungen an definierten Härtevergleichsplatten zur Bewertung der Messgenauigkeit und Reproduzierbarkeit.
- Durchführung von Härtemessungen an Werkstoffen mit deutlich unter-schiedlichem Härteniveau, z. B. Kupfer, Aluminium, Stahl, Titan und Nickel.
- Zusammenführung der Ergebnisse in einer schriftlichen Ausarbeitung und abschließende Präsentation in einem Kolloquium.
Ziele
- Quantitative Untersuchung des Einflusses unterschiedlicher Prüfparameter auf die ermittelten Härtewerte.
- Vergleichende Bewertung der Sensitivität von Härtemessverfahren gegenüber Variationen normativ zulässiger Prüfparameter sowie kontrollierter Abweichungen von den Normvorgaben.
- Werkstoffkundlich fundierte Einordnung der Ergebnisse anhand von Härtevergleichsplatten sowie Werkstoffen mit stark unterschiedlicher Härte.