Maker Stories! Härte

Definition – Was bedeutet Härte?

Härte ist ein Materialkennwert, der die Widerstandsfähigkeit eines Werkstoffs gegen das Eindringen eines härteren Gegenstandes beschreibt. Harte Materialien widerstehen Einwirkungen wie Kratzern, Abrieb oder plastischer Verformung besser und behalten ihre Form und Oberfläche länger bei. Die Härte ist ein entscheidender Faktor in der Metallverarbeitung, da sie die Verschleißfestigkeit und Langlebigkeit von Bauteilen beeinflusst.

Wie lässt sich die Härte beeinflussen?

Die Härte eines Metalls lässt sich durch verschiedene Verfahren gezielt erhöhen. Eine gängige Methode ist die Wärmebehandlung, bei der das Metall auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und anschließend schnell abgekühlt wird. Dies verändert die Kristallstruktur des Materials und es wird hart. Kaltverformung ist eine weitere Möglichkeit, Metall zu härten. Hier wird das Metall unterhalb seiner Rekristallisationstemperatur mechanisch bearbeitet. Zudem können Legierungen mit anderen Metallen oder Elementen wie Kohlenstoff die Härte eines Materials deutlich verbessern, wie es zum Beispiel bei gehärtetem Stahl der Fall ist.

Wozu dient die Härteprüfung?

Es gibt mehrere Verfahren, um die Härte eines Materials zu messen. Die Härteprüfung bestimmt die Widerstandsfähigkeit eines Materials gegen Verformung, Abrieb und Kratzer. Die Tiefenmessverfahren messen die bleibende Eindringtiefe des Eindringkörpers, zum Beispiel das Rockwell-Verfahren (ISO 6508). Bei den optischen Messverfahren wird die bleibende Eindrucksgröße des Eindringkörpers gemessen, zum Beispiel das Brinell– und Vickers-Verfahren, (ISO 6506/ 6507). Alternativ gibt es dynamische Prüfmethoden wie die Leeb-Rückprallmethode (ISO 16589), die anhand der Rückprallhöhe eines Eindringkörpers die Härte ermittelt.

Welche Metalle zählen zu den härtesten?

Zu den besonders harten Metallen gehören Legierungen und Werkstoffe, die speziell für ihre hohe Widerstandsfähigkeit entwickelt wurden:

• Wolfram: Wolfram ist eines der härtesten Metalle überhaupt. Es hat einen sehr hohen Schmelzpunkt und wird in Bereichen eingesetzt, die extreme Festigkeit erfordern, wie in der Raumfahrt oder in Glühwendeln von Glühlampen.
• Titan: Während Titan im Verhältnis zu seinem Gewicht eine hohe Festigkeit bietet, ist es auch bemerkenswert hart. Es wird häufig in der Luftfahrt- und Medizintechnik verwendet.
• Chrom: Chrom ist nicht nur korrosionsbeständig, sondern auch sehr hart. Es wird oft als Beschichtung verwendet, um anderen Materialien, wie Stahl, eine harte, schützende Oberfläche zu verleihen.
• Hartmetalle: Diese bestehen aus einer Verbindung von Wolframkarbid und Kobalt. Hartmetalle sind extrem verschleißfest und werden in Bohrwerkzeugen und Schneidgeräten verwendet.

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