Rechner für die Vickershärte

Berechnen Sie die Vickershärte aus Prüflast und Eindruckdiagonalen.

Vickers-Härteprüfung
Geben Sie die aufgebrachte Last und beide gemessenen Diagonalen des Diamantpyramiden-Eindrucks ein.

Über die Vickershärte

Die Vickers-Härteprüfung misst den Widerstand eines Werkstoffs gegen bleibende Eindrückung. Ein Diamanteindringkörper in Form einer Pyramide mit quadratischer Grundfläche wird unter bekannter Last in eine vorbereitete Oberfläche gedrückt. Nach Entlastung misst ein optisches System die beiden Diagonalen des quadratischen Eindrucks. Die Vickershärte, meist HV genannt, setzt die aufgebrachte Kraft zur Fläche der geneigten Eindruckflächen ins Verhältnis. Härtere Werkstoffe erzeugen bei gleicher Last meist kleinere Eindrücke und damit höhere HV-Werte. Dieser Rechner mittelt die beiden Diagonalen und verwendet HV = 1.8544 F / d². Dabei ist F die Prüflast in Kilogramm-Kraft und d die mittlere Diagonalenlänge in Millimetern. Der Faktor 1.8544 berücksichtigt die Geometrie des Vickers-Eindringkörpers mit einem Winkel von 136 Grad zwischen gegenüberliegenden Flächen. Da die Diagonalenlänge quadriert wird, wirken sich Messfehler stark auf die Härte aus. Sorgfältiges Fokussieren, Erkennen der Kanten und Vorbereiten der Oberfläche sind für zuverlässige Ergebnisse entscheidend. Geben Sie bei dieser Formel die Last in Kilogramm-Kraft statt Newton ein. Zeigt ein Gerät Newton an, teilen Sie vor der Eingabe durch den Umrechnungswert der Normfallbeschleunigung, etwa 9.80665 Newton je Kilogramm-Kraft. Beide Diagonalen sind in Millimetern einzugeben. Mikrometerwerte müssen durch 1,000 geteilt werden. Die Werte sollten ausreichend nahe beieinanderliegen. Große Abweichungen können auf einen verzerrten Eindruck, schlechte Oberfläche, Probenbewegung, Anisotropie oder Ablesefehler hindeuten. Mitteln reduziert kleine Beobachtungsunterschiede, macht aber eine ungültige Prüfung nicht gültig. Vickers-Prüfungen decken einen breiten Härtebereich ab, weil dieselbe Eindringkörpergeometrie mit unterschiedlichen Kräften eingesetzt wird. Makrohärteprüfungen nutzen größere Lasten, Mikrohärteprüfungen deutlich kleinere Kräfte für Beschichtungen, Phasen oder dünne Querschnitte. Ein berichteter Wert sollte normalerweise Lastbezeichnung und Haltebedingungen enthalten, da Kraft, Probendicke, Abstände und Werkstoffverhalten das Ergebnis beeinflussen können. Der Rechner liefert den numerischen HV-Quotienten, kann aber nicht feststellen, ob der Eindruck die Verfahrensanforderungen einer bestimmten Norm erfüllt. Befolgen Sie für formale Qualitätskontrollen die aktuelle anwendbare Prüfmethode etwa nach ASTM E92, ASTM E384 oder ISO 6507. Sorgen Sie für ausreichende Probendicke, halten Sie Eindrücke von Rändern und voneinander fern, prüfen Sie die Kalibrierung und berichten Sie angemessene signifikante Stellen. Das Werkzeug eignet sich zum Nachrechnen, zum Untersuchen des Einflusses von Last und Diagonalenlänge und zur Unterstützung von Laborberechnungen nach gültigen Messungen.

Beispiele zur Vickershärte

Die Härte steigt mit der Last und fällt mit dem Quadrat der mittleren Diagonalenlänge.

MesswerteHärteBeobachtung
10 kgf, Diagonalen 0.500 und 0.500 mm74.176 HVGleiche Diagonalen ergeben 0.500 mm im Mittel.
100 kgf, Diagonalen 1.000 und 1.000 mm185.44 HVEine größere Last und ein größerer Eindruck.
30 kgf, Diagonalen 0.300 und 0.320 mm578.897 HVDie Berechnung verwendet den Mittelwert 0.310 mm.

So berechnen Sie die Vickershärte

  1. Geben Sie die aufgebrachte Prüflast in Kilogramm-Kraft ein.
  2. Messen Sie beide Eindruckdiagonalen und geben Sie sie in Millimetern ein.
  3. Prüfen Sie, ob die Diagonalenwerte für eine gültige Prüfung hinreichend nahe beieinanderliegen.
  4. Wählen Sie Härte berechnen, um HV und die mittlere Diagonale zu erhalten.

Häufig gestellte Fragen

Was bedeutet HV?

HV bezeichnet einen aus dem Eindruck einer Diamantpyramide berechneten Vickershärtewert. Ein höherer Wert weist meist auf größeren Widerstand gegen plastische Eindrückung hin.

Warum werden zwei Diagonalen gemessen?

Ein gültiger Vickers-Eindruck sollte annähernd quadratisch sein, doch Messung und Werkstoff können kleine Abweichungen verursachen. Der Mittelwert beider Diagonalen liefert die Größe für die Standardformel.

Kann ich die Last in Newton eingeben?

Nicht direkt, da der Geometriefaktor dieses Rechners Kilogramm-Kraft voraussetzt. Rechnen Sie Newton durch Division durch ungefähr 9.80665 in Kilogramm-Kraft um.

Warum ist ein kleiner Diagonalenfehler wichtig?

Die mittlere Diagonale steht quadriert im Nenner der Härtegleichung. Daher kann bereits ein mäßiger Ablesefehler den berechneten HV-Wert merklich verändern.

Ist ein HV-Wert unabhängig von der Prüflast?

Idealerweise ist die Härte bei geeigneten Lasten vergleichbar. Eindruckgrößeneffekte und Prüfbedingungen können jedoch Abweichungen verursachen. Formale Berichte sollten die Last angeben und der einschlägigen Norm folgen.