Mikrohärte

Härte in Mikrobereichen eines Werkstoffes. Im Gegensatz zur Makrohärte, die einen integralen Härtewert über die gesamte metallische Matrix des untersuchten Werkstoffes ergibt, liefert die Mikrohärte Härtewerte für einzelne Gefügebestandteile (Bild 1). Damit ist es möglich, u.a. folgende Untersuchungen am Werkstoff durchzuführen:

  • Härtevergleich zwischen einzelnen Phasen in homogenen Legierungen,
  • Ermittlung von Seigerungen in einzelnen Kristallen,
  • Untersuchungen an Mischkristallen,
  • Ermittlung des Härteverlaufs im Querschnitt dünner Schichten ( z.B. Nitrier-, Einsatzschichten, galvanische Überzüge, Oxidschichten),
  • Orientierungsbestimmung an Kristallit sowie Ermittlung von Texturen,
  • Untersuchung von Diffusionsvorgängen,
  • Erkennung innerer Spannungen,
  • Erkennung von Kriechprozessen.

Bei der Mikrohärteprüfung hat sich in den meisten Prüflaboratorien das Härteprüfverfahren nach Vickers durchgesetzt.

Dabei ist der Eindringkörper eine gerade Pyramide aus Diamant (quadratische Grundfläche) und einem Flächenwinkel von 136°. Bei dieser Form des Eindringkörpers Prüfkraft und Eindruckoberfläche einander proportional und somit der Härtewert nach Vickers von der gewählten Prüfkraft grundsätzlich unabhängig. Der Vickers-Härtewert wird ermittelt aus dem Quotient aus Prüfkraft F und der Eindruckoberfläche A des bleibenden Eindrucks (s. Härteprüfung). Bilder 2 (EMCO-TEST Prüfmaschinen GmbH) und 3 zeigen Mikrohärte- Prüfmaschinen.

Mit einer Übersichtskamera sind hier durch die Kombination eines Makro-Objektivs und hochwertiger Messobjektive Blickfelder von 60 μm bis 52 mm möglich. Mit Unterstützung dieser Technik wird ein Übersichtsbild der Probe (40 x 52 mm) dargestellt, auf dem alle Prüfreihen einwandfrei erkennbar sind. Als wesentliche Erleichterung lassen sich auch Raster, Hilfslinien und Bezugslinien mit der Versatzmöglichkeit von Randkanten einblenden.

Ein wichtiger Faktor für die Genauigkeit des Prüfergebnisses ist die Vermessung des Prüfeindrucks. Exakte Ergebnisse können nur auf eindeutig erkennbaren Prüfeindrücken mit optimalem Kontrast und besten Helligkeitsverhältnissen gewährleistet werden. Unabhängig vom Bediener regelt die Kameraelektronik die Bildverhältnisse und sorgt somit für optimale Erkennbarkeit.

Bei dieser Maschine wird die IPC-Technik (Indentor Parallel to Contour) eingesetzt (Bild 4). Dabei gewährleistet der vollautomatisch drehbare Eindringkörper erstmals eine exakte Vermessung im Verlauf der Randschichthärte. Prüfpunkte können somit noch näher an den Rand/Kontur gesetzt werden.

Film 1
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