Symbolbild: Vickers-Härteeindruck; die Prüfkraft und Messstelle werden für den Auftrag festgelegt.
Prüfdienstleistung · Schrauben · Härte
Härteprüfung an Schrauben: Kern, Oberfläche und Härteverlauf
Sie möchten Schrauben auf Härte prüfen lassen, eine Wärmebehandlung beurteilen oder Unterschiede zwischen Chargen klären? Testawell bietet Vickers-, Rockwell- und Brinell-Prüfungen sowie Messungen der Kern- und Oberflächenhärte an. Härteverläufe messen wir an geschliffenen und polierten Schnittflächen, sogenannten metallografischen Schliffen. Was Sie prüfen möchten, bestimmt das Verfahren und die Vorbereitung der Proben.
Testawell bietet Vickers-, Rockwell- und Brinell-Härteprüfungen sowie Kernhärte, Oberflächenhärte und Härteverläufe im Schliff an. Eine Akkreditierung nach DIN EN ISO/IEC 17025 besteht derzeit nicht. Benötigen Sie einen akkreditierten Prüfbericht, muss dies vor der Beauftragung mit einem dafür akkreditierten Labor vereinbart werden.
Welche Härteprüfungen können Sie bei Testawell anfragen?
Wir können einzelne zugängliche Messstellen oder vorbereitete Schliffe untersuchen. Möchten Sie die Härte bestimmen oder zusätzlich prüfen lassen, ob die Werte bestimmte Normvorgaben erfüllen? Für den Vergleich mit Grenzwerten benötigen wir die geltenden Anforderungen an die Schraube, etwa die Produktnorm mit ihrer Ausgabe.
Typische Anlässe sind auffällige Chargen, eine Änderung der Wärmebehandlung, Abweichungen im Wareneingang oder eine Reklamation. Die Ergebnisse helfen, den Werkstoff zu beurteilen. Sie reichen allein nicht aus, um die Schraube vollständig freizugeben.
Vickers-Härteprüfung, beispielsweise HV 0,3 und HV 10, passend zum vereinbarten Prüfziel.
Rockwell-Härteprüfung an geeigneten Prüfstellen mit stabiler Auflage der Probe.
Brinell-Härteprüfung, wenn Abmessungen, Werkstoff und geltende Vorgaben dies zulassen.
Kern- und Oberflächenhärte als getrennte Messaufgaben.
Härteverläufe im Schliff: Messreihen, die Unterschiede zwischen Rand und Kern zeigen.
Warum sind Kernhärte und Oberflächenhärte getrennte Angaben?
Kern und Rand können sich durch Fertigung und Wärmebehandlung unterscheiden. Eine Messung an der leicht zugänglichen Kopfoberfläche ersetzt deshalb nicht automatisch die geforderte Kernhärtemessung. Entscheidend sind die Messstelle, die Vorbereitung der Probe und die Vorgaben für die betreffende Schraube.
An einem dokumentierten Schliff lässt sich nachvollziehen, wo in der Schraube gemessen wurde. Beim Trennen und Polieren sollen der Werkstoffzustand und die untersuchten Ränder möglichst unverändert bleiben. Mike Keeble beschreibt diese Fragen zur Probenvorbereitung ausdrücklich für Verbindungselemente. [1]
Bei beschichteten Schrauben klären wir vorab, ob die Beschichtung selbst oder der Stahl darunter untersucht werden soll. Das ist besonders bei kleinen Härteeindrücken wichtig. Muss die Beschichtung entfernt werden, darf dies die untersuchte Randzone nicht unkontrolliert verändern.
Vickers, Rockwell oder Brinell: was passt zur Schraube?
Alle drei Verfahren bestimmen die Härte. Sie verwenden unterschiedliche Prüfspitzen oder Kugeln (Eindringkörper) und werten deren Eindrücke unterschiedlich aus. Welches Verfahren geeignet und zulässig ist, hängt von den Produktanforderungen, der erwarteten Härte, dem verfügbaren Prüfquerschnitt und dem Prüfziel ab. Das Umrechnen eines Härtewerts in eine andere Skala ersetzt keine Messung mit dem vorgeschriebenen Verfahren.
Messung mit größerem Eindruck, wenn Bauteil und Norm dies zulassen
Kugel, Prüfkraft und verfügbare Fläche; nicht für eng benachbarte Messstellen am Rand gedacht.
Welche Normen sind für die Schraubenhärte relevant?
Für viele Schrauben aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl legt DIN EN ISO 898-1 die Produktanforderungen fest. Wie die Härte gemessen wird, beschreiben eigene Verfahrensnormen. Bei nichtrostenden Schrauben ist zu klären, welcher Teil der Normenreihe ISO 3506 gilt. [2][3]
ISO 6507-1 beschreibt die Vickers-Prüfung, ISO 6508-1 die Rockwell-Prüfung und ISO 6506-1 die Brinell-Prüfung. Vor dem Auftrag klären wir, welche Produktanforderungen, Messmethode und Normausgaben gelten. Eine Härtegrenze lässt sich erst festlegen, wenn diese Angaben vorliegen. [4][5][6]
Was zeigt ein Härteverlauf in der Randzone?
Ein Härteverlauf zeigt, wie sich die Härte von Messstelle zu Messstelle verändert. Auffällige Unterschiede können Anlass sein, Randentkohlung oder Aufkohlung an Schrauben genauer zu untersuchen. Wie schmale Randzonen sich untersuchen lassen, hängt auch von den Messabständen und der Vorbereitung der Probe ab.
Härtewerte messen weder den Kohlenstoffgehalt noch den Wasserstoffgehalt direkt. Bei einem Schadensfall berücksichtigen wir deshalb auch Wärmebehandlung, Beschichtung und bei Bedarf weitere Untersuchungen. Ein unauffälliger Härtewert erklärt die Schadensursache nicht und schließt mögliche Schädigungen nicht aus.
John S. Medcalf, Brian G. Thomas und Salim V. Brahimi untersuchten 2018 die Wasserstoffempfindlichkeit einsatzgehärteter Verbindungselemente. Ihre Arbeit betrachtet den Zustand von Kern und Randschicht zusammen mit Form und Abmessungen der Teile. Sie zeigt, warum diese Faktoren gemeinsam untersucht werden sollten. Eine Freigabegrenze, die für alle Schrauben gilt, liefert sie nicht. [7]
Welche Angaben gehören in den Prüfbericht?
Der vereinbarte Prüfbericht nennt die Probenkennzeichnung, das verwendete Verfahren, die Prüfbedingungen und die Messwerte. Bei Kern-, Rand- oder Verlaufsmessungen sollte außerdem erkennbar sein, wo gemessen wurde. Auf Wunsch stimmen wir vorab ab, welche Bilder oder Darstellungen benötigt werden.
Ob ein Ergebnis die Anforderungen erfüllt, können wir nur anhand konkreter Vorgaben beurteilen. Fehlen diese, dokumentieren und erklären wir die Messwerte, können aber nicht bestätigen, dass die Schraube einer Norm entspricht. Eine Härteprüfung allein ersetzt die anderen erforderlichen Nachweise einer Festigkeitsklasse nicht.
Was benötigen wir für ein Angebot?
Senden Sie Zeichnung oder Foto, Werkstoff und Festigkeitsklasse, Abmessungen, Beschichtung sowie die Anzahl verfügbarer Teile. Beschreiben Sie die auffällige Eigenschaft oder den geforderten Nachweis. Geben Sie an, ob die Proben getrennt und geschliffen werden dürfen.
Der Aufwand hängt von der Zahl der Messstellen, der Vorbereitung der Proben und dem Umfang des Berichts ab. Deshalb stimmen wir Preis, benötigte Probenzahl und Termin anhand Ihrer Schraube ab. Falls Ihr Kunde eine akkreditierte Prüfung fordert, geben Sie das bereits in der Anfrage an.
Kann Testawell HV 0,3 und HV 10 an Schrauben prüfen?
Ja. Sie können Vickers-Prüfungen einschließlich HV 0,3 und HV 10 anfragen. Wir stimmen Prüfkraft und Messstelle auf Form und Abmessungen der Schraube sowie die geltenden Vorgaben ab.
Kann die Härte direkt am Schraubenkopf gemessen werden?
Eine Messung am Kopf ist möglich, wenn Oberfläche, Form und Abmessungen geeignet sind und die Schraube stabil aufliegt. Sie entspricht aber nicht automatisch der Kern- oder Oberflächenhärtemessung, die die Norm verlangt. Die Messstelle muss zum Prüfziel passen.
Bleibt eine Schraube nach der Härteprüfung verwendbar?
Ein Härteeindruck verändert die Oberfläche. Wird die Schraube getrennt oder geschliffen, ist sie als Bauteil nicht weiterverwendbar. Auch ohne Trennung darf die Weiterverwendung nicht pauschal zugesagt werden.
Kann Härteprüfung eine Schraube als 10.9 oder 12.9 freigeben?
Ein Härtewert allein belegt nicht, dass die Schraube alle Anforderungen einer Festigkeitsklasse erfüllt. Dafür müssen auch die weiteren Eigenschaften nach dem vorgeschriebenen Prüfprogramm geprüft werden.
Wird ein akkreditierter Prüfbericht ausgestellt?
Testawell ist derzeit nicht nach DIN EN ISO/IEC 17025 akkreditiert. Wenn ein akkreditierter Bericht gefordert wird, ist dies vorab mit einem dafür akkreditierten Labor zu vereinbaren.
Härteprüfung Ihrer Schrauben anfragen
Nennen Sie Werkstoff, Festigkeitsklasse, Gewinde, Beschichtung und gewünschte Messstellen. Wir klären Probenvorbereitung, Verfahren und Prüfbericht.
