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Aufgabenstellung Vickers Härteprüfung
Eine plasmanitrierte Buchse mit komplexer Profilierung soll an einem Durchmesser von 20 mm auf Härte (gemäß Bild) geprüft werden. Vorgabe an die Härterei ist, das Teil zu nitrieren nach folgenden Nitrierhärte-Werten:
Nht = 0,7 HV0,2 = 750 HV ± 40 HV
Eine abschließende Überprüfung der tatsächlichen Härte dient zur Endkontrolle und ist entscheidend für die Qualitätssicherung!
Das Verfahren
Nitrieren ist ein Verfahren zur Oberflächenhärtung. Dazu wird Stickstoff verwendet. Es entsteht eine Oberflächenschicht, die bis etwa 500° Celsius beständig ist. Mögliche Verfahren: Badnitrieren, Gasnitrieren, Plasmanitrieren.
Plasmanitrieren und Plasmanitrocarburieren zählen zu den modernen Wärmebehandlungsverfahren, mit denen gezielt hochwertige Nitrierergebnisse auf komplexen Bauteilkomponenten erzeugt werden können. Diese Plasmaprozesse sind thermo-chemische Prozesse zur Erzeugung von verschleißfesten Randschichten und verbesserten Dauerfestigkeiten. Auch hochlegierte Stähle, dazu zählen u.a. rostbeständige Stähle, sind mit dem Plasmanitrierverfahren in der Randschicht zu härten.
Problemlösung mit der Härteprüfmaschine Nexus 422D
Gemäß Vorgabe ist das Musterteil mit der Micro-Vickers-Härteprüfmaschine Nexus 422D geprüft. Im Prinzip lässt sich das Teil mit HV1 wie auch mit HV2 messen.
Zuerst wurde eine Messung mit HV1 durchgeführt. Festgestellt wurde, dass bei einer Messung mit HV2 der Eindruck der Diagonalen jedoch wesentlich deutlicher zu sehen ist. Dadurch konnten die Diagonalen des Eindrucks mit dem digitalen Messmikroskop einfacher und genauer vermessen werden.
Es wurden 5 Messungen durchgeführt, wobei eine maximale Härte von 740,12 HV und eine minimale Härte von 721,26 HV, ermittelt wurden .Die durchschnittliche Härte beträgt 732,39 HV und liegt somit innerhalb der Toleranzangabe von 750 HV ± 40 HV.
Auswahl und Beschreibung des Härteprüfgerätes
Die Micro-Vickers-Härteprüfmaschine Nexus 422D bis 2 kgf mit digitalem Messmikroskop und Lastkraftaufbringung HV 0,01bis HV 2 (10 gf...2 kgf) ist für diese Anwendung hervorragend geeignet. Mit digitalem Okular (15-fache Vergrößerung) und einem XY-Kreuztisch mit 0,01 mm Auflösung kann das Werkstück optimal positioniert und vermessen werden.
Der Nexus 422D ist eine zuverlässige Härteprüfmaschine, mit der die Härte von vielen verschiedenen Produkten und Bauteilformen gemessen werden kann. Das Lastkraftaufbringsystem ermöglicht eine Lastkraftaufbringung von 10 g bis 2 kg ohne den Austausch der Gewichte. Das erleichtert die Arbeit sehr.
Mit dem manuellen Lastkraftschalter kann jede Last innerhalb des vorgegebenen Bereiches von 10 gf bis 2 kgf durch einfache Drehung gewählt werden. Die eingestellte Last wird nach weltweiten Standards wie EN, ISO oder ASTM auf das zu prüfende Bauteil aufgebracht. Die Haltezeit der Lastkraft kann von 1 bis 99 Sek. Kundenseitig definiert werden. Die Genauigkeit bei diesem System liegt bei einer Lastkraft von 100 g bis 2 kg < ± 1 % vom Messwert, bei Lasten unter 100 g < ± 1,5 % vom Messwert.
Die Härteprüfmaschine 422D gehört zu der Nexus Serie 400D und hat ein digitales Okular mit einer hoch-auflösenden (15-fachen Vergrößerung). Die Vermessung der Eindruckdiagonalen kann sofort am eingebauten schnellen Thermodrucker ausgedruckt oder durch Knopfdruck am Okular, automatisch an das Display der Härteprüfmaschine weitergeleitet werden. Der gemessene Vickers- oder Knoop-Wert wird ausgerechnet und angezeigt. Mit dem digitalen Okular können statistische Werte wie Prüfanzahl, max, min, Mittelwert, Bereich, Abweichung, in Echtzeit nach jeder Messung angezeigt werden. Das System kann die statistischen Vickerswerte in Rockwell-, Brinell-, Leebwert und Zugfestigkeit umrechnen.
Bildvermessungssysteme
Die Innovaview manuellen oder automatischen Bildvermessungssysteme erhöhen die Produktivität, Genauigkeit und Effizienz.
Mit dem PC gesteuertem Videovermesssystem wird die Möglichkeit geboten, die Eindrücke auf einem 22 Zoll Bildschirm genau zu sehen. Die Messergebnisse und die Eindrücke können in einem Speichersystem mit 19 Speicherpositionen, oder sofort in Excel gespeichert werden.
