Bei der Suche nach neuen und verbesserten technischen Materialien führen Forscher unzählige Tests durch, vom chemischen Screening bis zur thermischen Analyse. Ziel ist es, ein bestmögliches Verständnis der thermochemischen und mechanischen Eigenschaften des fraglichen Materials zu erlangen. Die Mikrohärteprüfung ist für dieses Verfahren von grundlegender Bedeutung und bietet die Grundlage für detaillierte Einblicke in die dynamischen physikalischen Eigenschaften oder die Funktionalität von Probenmaterialien.
Bei Clemex sind wir auf fortgeschrittene Bildanalyse und maschinelles Lernen spezialisiert. Durch die Zusammenarbeit mit branchenführenden Marken und Lieferanten von Präzisionskameras, Mikroskopen und Positioniertischen haben wir unsere proprietäre Software erfolgreich im Bereich der Mikrohärteprüfung eingesetzt.
In diesem Artikel werfen wir einen genaueren Blick auf die Mikrohärteprüfung und stellen einige der wichtigsten Anwendungen unserer flexiblen, schlüsselfertigen Systeme vor.
Arbeitsprinzipien der Mikrohärteprüfung
Härte ist eine physikalische Eigenschaft, die angibt, wie gut ein Material Reibung widersteht. Sie ist untrennbar sowohl mit der Festigkeit als auch mit der Zähigkeit verbunden, die wiederum auf der mikrostrukturellen Ebene bestimmt werden.
Korngröße von Stahl
Forscher untersuchen seit Jahrhunderten die abriebfesten Eigenschaften von Materialien, aber die Diamantkratzprüfung wurde erstmals Anfang des 19. Jahrhunderts eingeführt. Dies führte zum Aufstieg der Mohsschen Härteskala, die auch heute noch weit verbreitet ist. Als sich die Bedürfnisse und Anforderungen änderten, wurde die Härteprüfung wesentlich anspruchsvoller. Die Eindringhärte wurde zur neuen Norm, was zu einer Reihe fortschrittlicher Prüfverfahren führte, darunter die Härteprüfungen nach Brinell, Vickers und schließlich Rockwell.
Bei der Mikrohärteprüfung wird nach wie vor das Eindringverfahren verwendet, um die Oberfläche einer Probe zu prüfen und den resultierenden Eindruck zu messen. Die Prinzipien variieren von Prüfung zu Prüfung, aber – üblicherweise – wird eine Probe auf einen piezobetriebenen Tisch gelegt und unter einem Eindringkörper mit Diamantspitze und einem kalibrierten optischen Mikroskop mit integrierter Bildgebung positioniert. Wenn er in der richtigen Position ist, wird der Eindringkörper bis zu einer vordefinierten Last in die Oberfläche gedrückt, wo er für eine vordefinierte Zeit verweilt. Aus dem entstandenen Eindruck in der Oberfläche lassen sich verschiedene Materialeigenschaften ableiten. Härte ist jedoch kein intrinsischer Wert, sodass eine strenge Kontrolle der Prüfparameter und die korrekte Anwendung des richtigen Prüfverfahrens absolut unerlässlich sind.
Anwendungen der Mikrohärteprüfung
Obwohl Härte keine inhärente mechanische Eigenschaft ist, ist sie - wie bereits erwähnt - untrennbar mit verschiedenen wichtigen physikalischen Eigenschaften und Funktionalitäten verbunden. Studien haben eine Korrelation zwischen Härte und Korngröße in verschiedenen Materialien aufgedeckt. Bei Keramiken und Metalllegierungen haben sich die Ausrichtung und die Phasenzusammensetzung ebenfalls als ein kritischer Faktor für die Oberflächenhärte erwiesen.
Normalerweise können wir die Mikrohärteprüfung entweder als eine Untersuchung der Materialeigenschaften oder der Funktionalität charakterisieren. Dies bedeutet, dass Mikrohärteprüfungen typischerweise entweder zur Prüfung der Materialhärtbarkeit, zur Bestätigung von Prozessparametern oder Prozessfähigkeit oder zur Vorhersage anderer mechanischer Eigenschaften wie Verschleißfestigkeit, Zähigkeit, Schlagfestigkeit und Zugfestigkeit verwendet werden.
Das Spektrum der Materialien, die mittels Mikrohärteprüfung bewertet werden können, wird ständig erweitert, wobei fortschrittliche Eindringsysteme neue Wege zur biologischen Härteprüfung von Geweben und organischen Polymeren eröffnen. Konventionellere Anwendungen konzentrieren sich auf technische Materialien wie Metalllegierungen und technische Keramiken. Bei Clemex setzen wir praktisch alle wichtigen Härteprüfverfahren für eine Vielzahl von Anwendungsbereichen ein.
Wenn Sie mehr über die Anwendungen von Clemex-Mikrohärteprüfern erfahren möchten, wenden Sie sich gerne jederzeit an ein Mitglied unseres Teams.