DIN-Normen - Teil 176

Fu¨r bestimmte Werkstoffe kann eine la¨ngere Einwirkdauer der Pru¨fkraft vereinbart werden; diese Dau-
er ist mit einer zula¨ssigen Abweichung von

2 s einzuhalten.

Der Durchmesser jedes Eindrucks wird in zwei zueinander senkrechten Richtungen gemessen. Fu¨r die
Berechnung der Brinellha¨rte ist der arithmetische Mittelwert aus diesen beiden Messungen zu ver-
wenden (s. Bild 720.1 und Tab. 720.2).

Umwertung von Ha¨rte- und Zugfestigkeitswerten nach DIN EN ISO 18265, s. Norm.

DIN EN ISO 6508-1
Metallische Werkstoffe – Ha¨rtepru¨fung nach Rock-
well (Skalen A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T) – Teil 1:
Pru¨fverfahren (ISO 6508-1:2005) (Ma¨rz 2006)

Zur Ha¨rtepru¨fung wird ein Eindringko¨rper (Kegel
aus Diamant mit gerundeter Spitze oder Kugel
aus Hartmetall) in 2 Stufen in die Probe einge-
dru¨ckt. Die bleibende Eindringtiefe h dieses Ein-
dringko¨rpers wird nach Ru¨cknahme der Pru¨fzu-
satzkraft unter Pru¨fvorkraft gemessen.

Es ist zu beachten, dass in dieser Norm fu¨r die
Rockwellha¨rtepru¨fung Stahlkugeln als Eindringko¨r-
per nur nach Vereinbarung oder wenn es in einer
Erzeugnisnorm festgelegt ist, verwendet werden
du¨rfen. Es sollte beachtet werden, dass Pru¨fungen
mit unterschiedlichen Kugelwerkstoffen voneinan-
der abweichende Ergebnisse zur Folge haben.

Aus dem Wert von h und einem bekannten Zah-
lenwert N wird die Rockwellha¨rte nach folgender
Gleichung berechnet (s. Tab. 721.3 und Bild 722.1):

Rockwellh ¨arte

¼ N

Tabelle 721.1

Pru¨fbedingungen fu¨r Ha¨rtepru¨fung
nach Brinell (Auswahl)

Zeichen fu¨r die
Ha¨rte

Kugel-
durch-
messer
D
mm

Beanspru-
chungsgrad

0,102F

Pru¨fkraft
F

Nennwert

HBW 10/3000

29,42 kN

HBW 10/1500

14,71 kN

HBW 10/1000

9,807 kN

HBW 10/500

4,903 kN

HBW 10/250

2,5

2,452 kN

HBW 10/100

980,7 N

HBW 5/750

7,355 kN

HBW 5/250

2,452 kN

HBW 5/125

1,226 kN

HBW 5/62,5

2,5

612,9 N

HBW 5/25

245,2 N

HBW 2,5/187,5

2,5

1,839 kN

HBW 2,5/62,5

2,5

612,9 N

HBW 2,5/31,25

2,5

306,5 N

HBW 2,5/15,625

2,5

153,2 N

HBW 2,5/6,25

2,5

61,29 N

HBW 1/30

294,2 N

HBW 1/10

98,07 N

HBW 1/5

49,03 N

HBW 1/2,5

2,5

24,52 N

HBW 1/1

9,807 N

Tabelle 721.2

Beanspruchungsgrade fu¨r Ha¨rtepru¨fung
nach Brinell

Werkstoff

Brinellha¨rte

Beanspruchungs-
grad
0,102 F/D

Stahl; Nickel- und
Titanlegierungen

Gusseisen

)

<140

140

10
30

Kupfer und
Kupferlegierungen

<35

35 bis 200

>200

Leichtmetalle und
ihre Legierungen

<35

2,5

35 bis 80

10
15

>80

Blei und Zinn

Sintermetalle

s. ISO 4498-1

) Fu¨r die Pru¨fung von Gusseisen muss der Nenndurch-

messer der Kugel 2,5 oder 5 oder 10 mm betragen.

Tabelle 721.3

Formelzeichen und ihre Benennung

Formel-
zeichen

Benennung

Einheit

Pru¨fvorkraft

Pru¨fzusatzkraft

Pru¨fgesamtkraft

Skaleneinteilung, entsprechend
der Skala

Zahlenwert, entsprechend der
Skala

Bleibende Eindringtiefe unter
Pru¨fvorkraft nach Ru¨cknahme
der Pru¨fzusatzkraft

HRA
HRC
HRD

Rockwellh ¨arte

¼ 100

0,002

HRB
HRE
HRF
HRG
HRH
HRK

Rockwellh ¨arte

¼ 130

0,002

HRN
HRT

Rockwellh ¨arte

¼ 100

0,001

18.1

Pru¨fung metallischer Werkstoffe

721

Die den Skalen entsprechenden Anwendungsbereiche s. Tab. 722.2.

Anmerkung

Eindringko¨rperkugeln mit den Durchmessern 6,350 mm und 12,70 mm du¨rfen verwendet werden, wenn
es in einer Erzeugnisnorm oder in einer besonderen Vereinbarung festgelegt ist.

Anmerkung:

Die Zahlenwerte fu¨r die Pru¨fkraft stammen von der kgf-Einheit, d. h., eine Pru¨fkraft von 30 kgf ist umge-
rechnet 294,2 N.

Die Rockwell-Verfahren N und T werden vorzugsweise dann angewendet, wenn die Proben eine Pru¨fung nach Rock-
well-Verfahren C, A, B, F nicht zulassen, insbesondere, wenn Proben zu du¨nn oder Pru¨ffla¨chen zu klein sind.

Tabelle 722.2

Skalen und Anwendungsbereiche fu¨r die Ha¨rtepru¨fung nach Rockwell

Ha¨rte-
skala

Kurzzeichen
fu¨r die Ha¨rte

Art des Eindringko¨rpers

Pru¨fvorkraft
F

Pru¨fzusatz-
kraft F

Pru¨fgesamt-
kraft F (N)

Anwendungsbereich
(Bereich der
Rockwellha¨rte)

)

HRA

Diamantkegel

98,07 N

490,3 N

588,4 N

20 bis 88 HRA

)

HRB

Kugel 1,5875 mm

98,07 N

882,6 N

980,7 N

20 bis 100 HRB

)

HRC

Diamantkegel

98,07 N

1,373 kN

1,471 kN

20 bis 70 HRC

HRD

Diamantkegel

98,07 N

882,6 N

980,7 N

40 bis 77 HRD

HRE

Kugel 3,175 mm

98,07 N

882,6 N

980,7 N

70 bis 100 HRE

HRF

Kugel 1,5875 mm

98,07 N

490,3 N

588,4 N

60 bis 100 HRF

HRG

Kugel 1,5875 mm

98,07 N

1,373 kN

1,471 kN

30 bis 94 HRG

HRH

Kugel 3,175 mm

98,07 N

490,3 N

588,4 N

80 bis 100 HRH

HRK

Kugel 3,175 mm

98,07 N

1,373 kN

1,471 kN

40 bis 100 HRK

15 N

HR 15 N

Diamantkegel

29,42 N

117,7 N

147,1 N

70 bis 94 HR 15 N

30 N

HR 30 N

Diamantkegel

29,42 N

264,8 N

294,2 N

42 bis 86 HR 30 N

45 N

HR 45 N

Diamantkegel

29,42 N

411,9 N

441,3 N

20 bis 77 HR 45 N

15 T

HR 15 T

Kugel 1,5875 mm

29,42 N

117,7 N

147,1 N

67 bis 93 HR 15 T

30 T

HR 30 T

Kugel 1,5875 mm

29,42 N

264,8 N

294,2 N

29 bis 82 HR 30 T

45 T

HR 45 T

Kugel 1,5875 mm

29,42 N

411,9 N

441,3 N

10 bis 72 HR 45 T

) Der Anwendungsbereich der HRA-Skala kann bis 94 HRA fu¨r die Pru¨fung von Hartmetallen erweitert werden.

) Der Anwendungsbereich der HRB-Skala kann bis 10 HRBW erweitert werden, wenn es in einer Erzeugnisnorm oder

in einer besonderen Vereinbarung festgelegt ist.

) Der Anwendungsbereich der HRC-Skala kann bis 10 HRC erweitert werden, wenn der Eindringko¨rper die erforder-

lichen Abmessungen besitzt.

Bezeichnungsbeispiel

Bild 722.1

Prinzip der Ha¨rtepru¨fung nach Rockwell

Eindringtiefe durch Pru¨fvorkraft F

Eindringtiefe durch Pru¨fzusatzkraft F

elastische Ru¨ckverformung infolge Ru¨cknahme der
Pru¨fzusatzkraft F

bleibende Eindringtiefe h

Eindringko¨rperposition

) schematisch

Materialpru¨fung

722

Die Ha¨rtepru¨fung nach Rockwell ist folgendermaßen durchzufu¨hren:

– Der Eindringko¨rper ist auf die Pru¨ffla¨che aufzusetzen und die Pru¨fvorkraft F

stoß- und erschu¨tte-

rungsfrei und ohne berschwingungen aufzubringen.

– Das Messsystem ist auf Bezugsebene einzustellen und die Pru¨fzusatzkraft stoß- und erschu¨tte-

rungsfrei und ohne berschwingungen in nicht weniger als 1 s und nicht mehr als 8 s von F

auf F

zu erho¨hen.

– Wa¨hrend die Pru¨fvorkraft F

aufgebracht bleibt, ist die Pru¨fzusatzkraft F

so wegzunehmen, dass die

Einwirkdauer der Pru¨fgesamtkraft F 4 s

2 s betra¨gt.

– Wa¨hrend der gesamten Dauer der Pru¨fung muss das Gera¨t vor Sto¨ßen und Erschu¨tterungen ge-

schu¨tzt sein.

– Der Zahlenwert der Rockwellha¨rte wird aus der bleibenden Eindringtiefe h abgeleitet und in der

Regel direkt am Messsystem abgelesen.

Das modifzierte Rockwellverfahren HR 30 Tm ist im Anhang A (s. Norm) festgelegt. Fu¨r die modifizier-
ten Rockwellverfahren HRBm und HRFm gilt DIN 50103-3, s. Norm. Umwertung von Ha¨rte- und Zug-
festigkeitswerten nach DIN EN ISO 18265, s. Norm.

DIN EN ISO 6507-1

Metallische Werkstoffe – Ha¨rtepru¨fung nach Vickers – Teil 1: Pru¨fverfahren
(ISO 6507-1:2005) (Ma¨rz 2006)

Die Ha¨rtepru¨fung nach Vickers ist in Abha¨ngigkeit von der angewendeten Pru¨fkraft in drei Bereiche
eingeteilt (s. Tab. 723.1) und fu¨r Eindruckdiagonalenla¨ngen zwischen 0,020 mm und 1,400 mm festge-
legt.

Ein Eindringko¨rper aus Diamant in Form einer geraden Pyramide mit quadratischer Grundfla¨che mit
einem Winkel von

¼ 136

zwischen gegenu¨berliegenden Fla¨chen wird in die Oberfla¨che einer Probe

eingedru¨ckt und die Diagonalen d

und d

des Eindrucks, der in der Oberfla¨che nach Wegnahme der

Pru¨fkraft F zuru¨ckbleibt, gemessen (s. Bilder 723.2 und 723.3).

Die Vickersha¨rte ist proportional dem Quotienten aus der Pru¨fkraft und der Oberfla¨che des Eindrucks, der als gerade
Pyramide mit quadratischer Grundfla¨che und gleichem Winkel wie der Eindringko¨rper angenommen wird.

Tabelle 723.1

Anwendungsbereich fu¨r die Ha¨rtepru¨fung nach Vickers

Bereiche der Pru¨fkraft, F
N

Kurzzeichen der Ha¨rte

Bezeichnung

49,03

HV 5

Vickers-Ha¨rtepru¨fung

1,961

F < 49,03

HV 0,2 bis

<HV 5

Vickers-Kleinkraftha¨rtepru¨fung

0,09807

F < 1,961

HV 0,01 bis

<HV 0,2

Vickers-Mikroha¨rtepru¨fung

Bild 701.2
Prinzip der Ha¨rtepru¨fung
nach Vickers

Bild 701.3

Vickers-
Eindruck

Bezeichnungsbeispiel

18.1

Pru¨fung metallischer Werkstoffe

723

Die empfohlenen Pru¨fkra¨fte sind in Tab. 724.1 angegeben.

Der Eindringko¨rper, der frei von Fremdstoffen sein muss, wird an die Pru¨ffla¨che herangefu¨hrt und die
Pru¨ftkraft rechtwinklig zur Pru¨ffla¨che stoß- und schwingungsfrei aufgebracht und gesteigert, bis der
festgelegte Wert erreicht ist. Die Zeitspanne vom Beginn der Kraftaufbringung bis zum Erreichen der
gesamten Pru¨fkraft muss im konventionellen Ha¨rtebereich zwischen 2 s und 8 s liegen, im Kleinkraft-
und Mikrobereich darf sie nicht la¨nger als 10 s sein. Die Pru¨fkraft ist 10 s bis 15 s konstant zu halten.

Fu¨r bestimmte Werkstoffe kann eine la¨ngere Einwirkdauer der Pru¨fkraft vereinbart werden; diese Dau-
er ist mit zula¨ssigen Abweichungen von

2 s einzuhalten.

Die La¨ngen der beiden Diagonalen werden gemessen. Fu¨r die Bestimmung der Vickersha¨rte wird der
arithmetische Mittelwert aus diesen beiden Messungen genommen.

An ebenen Pru¨ffla¨chen darf die Differenz zwischen den La¨ngen der beiden Diagonalen des Eindrucks
nicht gro¨ßer als 5 % sein. Ist die Differenz gro¨ßer, muss es im Pru¨fbericht angegeben werden.

Im Bereich von HV 10 bis HV 100 ist der Einfluss der Pru¨fkraft auf den gemessenen Ha¨rtewert p r a k -
t i s c h vernachla¨ssigbar. Ein e x a k t e r Vergleich von Vickers-Ha¨rtewerten untereinander ist jedoch
nur mo¨glich, wenn gleiche Pru¨fbedingungen angewendet werden.

Umwertung von Ha¨rtewerten

Es gibt keine allgemein gu¨ltige genaue Beziehung zur Umwertung von Vickers-Ha¨rtewerten in Ha¨rte-
werte anderer Verfahren oder von Ha¨rtewerten in Zugfestigkeit. Diese Umwertungen sollten deshalb
vermieden werden, es sei denn, dass durch Vergleichsversuche eine zuverla¨ssige Basis fu¨r die Um-
wertung erhalten wurde. Fu¨r den Makrobereich entha¨lt DIN EN ISO 18265 (s. Norm) Anhaltswerte fu¨r
einen derartigen Vergleich. Im Falle einer Umwertung ist immer anzugeben, nach welchem Verfahren
die Ha¨rte bestimmt wurde.

DIN EN ISO 14577-1

Metallische Werkstoffe – Instrumentierte Eindringpru¨fung zur Bestimmung der
Ha¨rte und anderer Werkstoffparameter – Teil 1: Pru¨fverfahren (ISO 14577-1:
2002) (Ma¨rz 2003)

Bei den Ha¨rtepru¨fverfahren nach Brinell, Vickers und Rockwell werden die jeweils fu¨r die Ermittlung
der Ha¨rte relevanten Messwerte erst nach der Ru¨cknahme der Pru¨fkraft bestimmt. Das bedeutet, dass
der Einfluss der elastischen Verformung des Eindrucks nicht beru¨cksichtigt wurde.

ISO 14577 wurde erstellt, damit der Anwender eines instrumentierten Eindringversuches die Mess-
werte fu¨r die Kraft und den Eindringweg wa¨hrend der plastischen und elastischen Verformung erha¨lt.

Tabelle 724.1

Pru¨fkra¨fte fu¨r Ha¨rtepru¨fung nach Vickers

Konventioneller

Ha¨rtebereich

)

Kleinkraftbereich

Mikroha¨rtebereich

Ha¨rtesymbol

Pru¨fkraft F
N

Ha¨rtesymbol

Pru¨fkraft F
N

Ha¨rtesymbol

Pru¨fkraft F
N

49,03

HV 0,2

1,961

HV 0,01

0,09807

HV 10

98,07

HV 0,3

2,942

HV 0,015

0,147

HV 20

196,1

HV 0,5

4,903

HV 0,02

0,1961

HV 30

294,2

HV 1

9,807

HV 0,025

0,2452

HV 50

490,3

HV 2

19,61

HV 0,05

0,4903

HV 100

980,7

HV 3

29,42

HV 0,1

0,9807

) Pru¨fkra¨fte

> 980,7 N du¨rfen angewandt werden.

Tabelle 724.2 Anwendungsbereich fu¨r die instrumentierte Eindringpru¨fung

Makrobereich

Mikrobereich

Nanobereich

)

2 N

F 30 kN

2 N

> F; h > 0, 2 mm

0,2 mm

) Fu¨r den Nanobereich ha¨ngt die mechanische Verformung sehr stark von der realen Geometrie der Eindringko¨rper-

spitze ab. Die berechneten Werkstoffparameter werden wesentlich beeinflusst durch die Fla¨chenfunktion des in der
Pru¨fmaschine verwendeten Eindringko¨rpers. Deshalb sollte eine sorgfa¨ltige Kalibrierung der Pru¨fmaschine und der
Eindringko¨rpergeometrie durchgefu¨hrt werden, um eine akzeptable Reproduzierbarkeit zu erhalten, wenn Werkstoff-
parameter mit verschiedenen Pru¨fmaschinen ermittelt werden.

Materialpru¨fung

724

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