Mikrohärteprüf-Equipment: Fortführung der Diskussion aus dem Mikro-Markt

[olaf.med]

Hallo,

Für den Anfang würde ich empfehlen, ein Werkstoffprüflabor zu beauftragen, das vielleicht auch noch so nett ist, dass Du bei der Prüfung zusehen und Dir das ganze erklären lassen kannst

... wäre das nicht die berühmte Kanone, mit der man auf Spatzen schießt? Holger möchte doch eine Kenngröße zur Diagnose von Erzmineralen im Auflicht und benötigt die Härte als zusätzlichen Parameter zum Reflektionsvermögen. Ich würde ganz einfach ein Tabellenwerk (z.B. Uytenbogaardt W, Burke EAJ (1971): Tables for Microscopic Identification of Ore Minerals. Elsevier, Amsterdam, London, New York) nehmen, und die dort angegebenen Werte für ein bekanntes Mineral, die angesichts der nun schon zu genüge diskutierten Problematik z.T. eine gewaltige Spanne umfassen, mit meinen Meßwerten vergleichen. Liegen die im gleichen Bereich ist - zumindest für diese Anwedung - alles prima!

Ich glaube sogar, dass ein normales Werkstoffprüflabor mit den besonderen Anforderungen bei Erzmineralen (z.B. extreme Spaltbarkeit, große Härteanisotropie etc.) eher überfordert ist.

Herzliche Grüße,

Olaf

[Alfred Schaller]

Hallo,
um es ganz exakt zu machen:
Laut EN ISO 6507 Härteprüfung nach Vickers gilt:
Prüfkraft F (in N)             - Härtesymbol              -     Bezeichnung
 F >= 49,03 N              -     >= HV5                  -    Vickers-Härteprüfung
1,961 < F < 49,03        - HV0,2 bis < HV5         -    Vickers-Kleinlasthärteprüfung
0,098 < F < 1,961        - HV0,01 bis < HV0,2    -     Vickers-Mikrohärteprüfung
Viel Grüße
Alfred Schaller
Apropos:
Die Aussage " Im Gegensatz zur Makrohärte, die einen integralen Härtewert über die gesamte metallische Matrix des untersuchten Werkstoffes ergibt, liefert die Mikrohärte Härtewerte für einzelne Gefügebestandteile" aus dem Link http://www.giessereilexikon.com/index.php?option=com_content&view=article&id=1141%3Amikrohaerte&catid=1%3Aa&lang=de
ist natürlich falsch. In einer Kurbelwelle oder an einem Küchenmesser treten ganz unterschiedliche Härtewerte in verschiedenen Bereichen auf.

[JüSchTü]

Hallo Olaf,

... wäre das nicht die berühmte Kanone, mit der man auf Spatzen schießt?...

ein ganz entschiedenes Jein Es kommt wirklich darauf an, was Holger genau machen will. Wenn's um eine grobe Abschätzung geht, hast Du völlig recht. Außer, er bekommt abweichende Ergebnisse und wundert sich, woher die kommen. Wenn er's aber für seinen Fall etwas genauer wissen, oder neue Erkenntnisse gewinnen will... Da ich über 20 Jahre in der Forschung tätig war, bin ich den Umgang mit Tabellen nicht gewohnt. Für alles was wir gemacht haben, gab es keine Tabellen. Deshalb gehe ich immer davon aus, dass man etwas genau wissen will. Und dazu muss man es messen.

Mit meinem Beitrag wollte ich nur darauf hinweisen, dass, wie mancher vielleicht denken könnte, es nicht damit getan ist, ein (gebrauchtes! ungeprüftes!) Härteprüfgerät zu kaufen, die Optik zu prüfen und dann zu glauben, dass man "richtig" misst. Vor allem Beschädigungen des Eindringkörpers oder eine "klemmende" Absenkmechanik, Eigenschaften, die man nicht so ohne weiteres erkennt, machen das Messergebnis wertlos. Ich habe auch einige Jährchen als Kalibrierer (DKD und DAP) gearbeitet und hab da meine Erfahrungen gemacht.

Ich glaube sogar, dass ein normales Werkstoffprüflabor mit den besonderen Anforderungen bei Erzmineralen (z.B. extreme Spaltbarkeit, große Härteanisotropie etc.) eher überfordert ist.

Das kommt drauf an. Manchmal sind die Leute auch wissbegierig und möchten etwas Neues kennenlernen. Es könnte sich dadurch ja ein neues Auftragsgebiet eröffnen...

Herzliche Grüße, Jürgen

[Stefan_O]

Es gibt auch noch eine Kosten-Nutzen-Relation dabei. Ein Werkstoffprüflabor ist so teuer, dass man das Geld für wesentlich sinnvollere Analysen (REM-EDX, PXRD) ausgeben kann, als sich eine Mineralienhärte-Hausnummer abzuholen. Zudem gibt das Werkstoffprüflabor am Ende nur eine Nummer heraus, die dennoch in Tabellen nachgeschlagen werden muss. Es geht ja nicht darum, die Härte eines bekannten Materials zu bestimmen, sondern ein unbekanntes mit Hilfe der Härte. Wie Olaf geschrieben hat, ist dies anspruchsvoll, weil die Werte auf Grund der benannten Härteanisotropie stark schwanken können. Als Beispiel sei das eher seltene Cuproiridsite (Culr2S4) genannt, dass Vickershärten von 479-797 aufweisen kann (nach QDF3). Die Werte für den Allerwelts-Pyrit schwanken von 1505-2315. Ich war mal kurz davor, die 6000 EUR Investition in ein überholtes Gebraucht-Gerät zu machen, aber wie gesagt, Kosten und Nutzen rechnen sich nicht.

Um die QDF3 zu zitieren: "It is sad, but true, that VHN values have become of little direct value in mineral identification, and this may well be the last edition of the QDF in which they are included". (Criddle: Quantitative data file for ore minerals. 1993)

Gruss,
Stefan

[JüSchTü]

Hallo Stefan und Olaf,

...Wie Olaf geschrieben hat, ist dies anspruchsvoll, weil ...

dann haben wir aneinander vorbei geredet. Ich hatte mir folgende, gar nicht ungewöhnliche, Situation vorgestellt: Ich gehe mit meinen prüfbereiten Proben zu einem Werkstoffprüflabor, setze mich neben den Prüfer, sage ihm, an welchen Stellen er messen soll und notiere (markiere) mir die Stellen und die zugehörigen Härtewerte. Eventuell können dabei Fotos gefertigt werden. Fertig. Vielleicht ist ja in der Nähe ein (Uni-) Institut, das so einen Härteprüfer hat und man kann da hin und wieder für wenig Geld ein paar Prüfungen machen lassen. Jedenfalls hat man dann die Gewißheit, dass die ermittelten Härtewerte stimmen.

Viele Grüße, Jürgen

[the_playstation]

Hallo Jürgen.

6. Kalibrieren heißt vergleichen, justieren gehört nicht dazu.

Ich gebe Dir Recht, daß Eichung, Kalibrierung und Justierung unterschiedliche Dinge sind.
Das hat auch Niemand bestritten. Oft werden aber derartige Schritte zusammen durchgeführt.
Das würde sonst bedeuten, daß ein Unternehmen z.B. feststellt, daß ein Gerät nicht kalibriert ist (Vergleich),
es aber dann nicht justieren kann / darf / soll, damit es danach (Vergleich) kalibriert ist?
Beim Strich am Glas sehe Ich das ja ein. Aber wenn Ich Jemanden bestelle, der mir ein Gerät kalibrieren soll,
erwarte Ich eigentlich auch, daß Er es im Zweifelsfall justiert, bis es kalibriert (Vergleich) ist.

10. Es gibt keine Mikrohärte nach Rockwell und Schmiede haben allerseltenst Mikrohärteprüfer.

Der Schmied hat ein Justiertes und Kalibriertes. Das reicht mir völlig. Es kann auch nach Vickers prüfen.
Muß Er auch um Qualitätsparameter garantieren zu können. Kostet Ihn auch im Monat relativ viel Geld (Kalibrierung).
Im Zweifelsfall kann man Werte auch umrechnen. Siehe http://de.wikipedia.org/wiki/H%C3%A4rte

Liebe Grüße Jorrit.

[Holger Adelmann]

Na da habe ich ja ne schöne Eich- Diskussion losgetreten...

Mit etwas Mühe gelingt es mir aber dennoch, die meinem ursprünglichen Problem entsprechenden hilfreichen Infos auszufiltern 

Geeichte Grüsse,
Holger

[JüSchTü]

Hallo Holger,

Mit etwas Mühe gelingt es mir aber dennoch, die meinem ursprünglichen Problem entsprechenden hilfreichen Infos auszufiltern 

na also, geht doch

Hallo Jorrit,

es ist schon seltsam, aber immer wenn es um Normen, Qualitätssicherung o.ä. geht, wird alles zum Schlechten hin interpretiert.

6. Kalibrieren heißt vergleichen, justieren gehört nicht dazu.

Das würde bedeuten, daß ein Unternehmen z.B. feststellt, daß ein Gerät nicht kalibriert ist (Vergleich),
es aber dann nicht justieren kann / darf / soll, damit es danach (Vergleich) kalibriert ist?

sehr lustige Interpretation

Beim Strich am Glas sehe Ich das ja ein. Aber wenn Ich Jemanden bestelle, der mir ein Gerät kalibrieren soll,
erwarte Ich eigentlich auch, daß Er es im Zweifelsfall justiert, bis es kalibriert (Vergleich) ist.

Nope, das Justieren ist Sache des Kundendienstes. Das ist ähnlich wie beim TÜV mit dem Auto. Der repariert Dir ja auch nicht Deine Rostlaube, auch wenn Du das gerne hättest

10. Es gibt keine Mikrohärte nach Rockwell und Schmiede haben allerseltenst Mikrohärteprüfer.
...Kostet Ihn auch im Monat relativ viel Geld (Kalibrierung).

Das würde mich sehr wundern. Kalibrieren muß man üblicherweise jährlich. Dass ein Universalhärteprüfer natürlich mehr kostet, als ein reines Rockwell-Prüfgerät ist klar.

Im Zweifelsfall kann man Werte auch umrechnen. Siehe http://de.wikipedia.org/wiki/H%C3%A4rte

Man spricht von umwerten, nicht umrechnen

Also gut, so kurz wie möglich:

Ausgehend davon, dass das Gerät in Ordnung ist, stellt der Kalibrierer beim Kalibrieren die Abweichung zur Referenz fest (Vergleich), schreibt das ins Zeugnis rein und gibt die Unsicherheit der Werte dazu an. Fertig. Klingt einfach, ist aber trotzdem ziemlich kompliziert, weil viel Mathematik dahinter steckt. Jedes Referenzmaß von der PTB bis zur transportablen "Wahrheit" des Kalibrierers weist eine Abweichung und eine Unsicherheit auf und das Verfahren vor Ort auch noch. Das muß, und wird, alles eingerechnet. Stichwort: GUM.

Ausgehend davon, dass das Gerät in Ordnung, aber dejustiert ist (sprich: es fällt aus der gewünschten bzw. der erwarteten bzw. aus allen Genauigkeitsklassen heraus), was man ja erst nach einer Teilkalibrierung feststellen kann, gibt's zwei Möglichkeiten:

1. Der Kalibrierer packt ein und verweist Dich an den Kundendienst des Herstellers.
2. Der Kalibrierer versucht, sofern das möglich ist, das Gerät zu justieren und kalibriert es dann.

Wie gesagt, beim TÜV hättest Du mit der Rostlaube keine Chance und niemand käme auch nur ansatzweise auf den Gedanken, deshalb eine Diskussion anzufangen...

Also, in dem Kalibrierzeugnis steht dann, salopp gesagt, wieviel Dein Gerät von der "Wahrheit" abweicht. Nicht mehr und nicht weniger. Die Basis dafür sind die international festgelegten Maße, die, von der PTB ausgehend, nach genau vorgeschriebenen Methoden weitergereicht werden. Es geht beim Kalibrieren nicht darum, ein Gerät möglichst superultragenau einzustellen. Eine weitere Vorstellung, dass das Eichen superduperhyperultragenau wäre, ist ebenfalls ein nicht totzukriegender Mythos. Es gibt nix ungenaueres, als den in Massen hergestellten Eichstrich an Trinkgefäßen, aber solange die Abweichung im Rahmen der Vorschrift ist, ist alles in Ordnung... Geeicht wird dann, wenn es ein Gesetz fordert, alles andere ist freiwilliges Kalibrieren (was wiederum durch das QS erzwungen sein kann Aber das ist ja auch wieder freiwillig außer, wenn's der Kunde verlangt ). Aber das kann man alles ganz leicht gugln...

Viele Grüße, Jürgen

[the_playstation]

Hallo Jürgen.
Für das "umwerten" muß Ich aber umrechnen. Egal wie man es nun nennt.

HRC = 116 - 1500 / Wurzel (HV)   (wiki) sieht zumindest nach einer mathematischen Formel aus.
Und mathematische Formeln rechne Ich in der Regel.

Da gebe Ich Dir Recht. Auch bei der genauen Unterscheidung von Kalibrierung und Justierung.
Das habe Ich nie angezweifelt. Es gibt aber durchaus viele Bereiche, wo Kalibrierung, Justierung, ...
als Kombi-Paket angeboten und angewendet werden. Auch wenn es z.B. beim TÜV nicht der Fall ist.
Für den Endverbraucher gibt es aber sogar dort Reperatur + TÜV Abnahme bei Fahrzeugen als Kombi-Paket.
Auch wenn es separate Prozesse sind.

Liebe Grüße Jorrit.

[Alfred Schaller]

Für das "umwerten" muß Ich aber umrechnen. Egal wie man es nun nennt.

HRC = 116 - 1500 / Wurzel (HV)   (wiki) sieht zumindest nach einer mathematischen Formel aus.
Und mathematische Formeln rechne Ich in der Regel.

Hallo,
ganz so ist es nicht. Härteverfahren (z.B. HV, HRC, HBW usw. ) unterscheiden sich nach den Beanspruchungen, die sie im Werkstoff hervorrufen (bedingt durch unterschiedliche Prüfbedingungen, Eindringkörper usw.). Mit unterschiedlichen Verfahren ermittelte Härtewerte sind prinzipiell nicht umrechenbar. Man kann lediglich für bestimmte Werkstoffgruppen Umrechnungen mit Formeln oder Tabellen vornehmen; diese sind für verschiedene Werkstoffe verschieden, für andere Härtebereiche oder/und Werkstoffe ist gar keine Umrechnung möglich.
Im übrigen ist wiki m.E. nur gut geeignet, sich einen ersten Überblick über ein neues Thema zu verschaffen.
Mit werkstoffkundlichen Grüßen
Alfred Schaller

[JüSchTü]

Hallo Jorrit,

Für das "umwerten" muß Ich aber umrechnen. Egal wie man es nun nennt.

Nope, Du musst rechnen, nicht umrechnen. Wir können jetzt natürlich auch diskutieren, warum ein Tisch nicht Stuhl heißt. Den Grund, warum es ein "Umwerten" ist und nicht nur so heißt, hat Alfred Schaller ganz genau genannt. Da bleibt kein Spielraum zur Diskussion. In Deinem Wiki-Link steht das übrigens völlig korrekt. Du hättest es nur korrekt abzuschreiben brauchen, anstatt darüber diskutieren zu wollen... Nix für ungut, aber das muss jetzt schon sein.

Für den Endverbraucher gibt es aber sogar dort Reperatur + TÜV Abnahme bei Fahrzeugen als Kombi-Paket.
Auch wenn es separate Prozesse sind.

Das ist alles fürs Thema nicht weiterführend. Kalibrierung als Dienstleistung ist ein freier Markt. Große Prüfmaschinenhersteller, die Anzahl ist inzwischen ziemlich gering, der Markt bald monopolistisch, haben ihre eigenen, auch personell sehr gut ausgestatteten, Kalibrierlabore und versuchen natürlich, ebenso wie die Autohersteller, dadurch die Kunden zu binden, indem sie diese Dienstleistungen im Paket anbieten. Und? Gefällt Dir das, dass das Kalibrierlabor vom Hersteller kommt? Ich würde dem Kalibrierlabor schon vertrauen, aber ich kenne a) große Firmen, deren Qualitätssicherungssystem ein unabhängiges Kalibrierlabor vorschreibt und b) Firmen, die sagen, dass ihnen diese ȸϟѾѮ҈ϡ nicht auf den Hof kommen. In der Vergangenheit haben die Hersteller immer wieder versucht, durch elektronische Verriegelungen in den Prüfmaschinen den unabhängigen Kalibrierlaboren die Arbeit zu erschweren. Inzwischen müssen die Hersteller die Zugangspassworte zu den Kalibrierfaktoren in den Geräten herausgeben. Es gibt hier viele Parallelen zu den Autoherstellern und den Vertrags- und markenfreien Werkstätten.

... Es gibt aber durchaus viele Bereiche, wo Kalibrierung, Justierung, ...
als Kombi-Paket angeboten und angewendet werden. Auch wenn es z.B. beim TÜV nicht der Fall ist.

Jorrit, zunächst einmal geht es nur darum, was der Vorgang des Kalibrierens eigentlich ist, weil immer (nicht nur hier) die tollsten Dinge vermutet werden. Meistens wird angenommen, dass dabei kurz vor der Heiligsprechung stehende Schamanen mittels mystischer Mittel und Handlungen eine Präzision im subatomaren Bereich anstreben, was völliger Unsinn ist. Will man die besonders überirdische Bedeutung des Vorgangs noch weiter unterstreichen, flüstert man in leicht gebückter Haltung hinter vorgehaltener Hand das magische Wort "Eichen" und erschauert in Ehrfurcht. Was für ein Blödsinn! Kalibrieren ist Vergleichen und wenn es vom Gesetz vorgeschrieben ist, heißt es eben Eichen. Fertig. Als Faustformel reicht das allemal. Beim Justieren wird die Anzeigeabweichung optimiert, danach wird kalibriert, wieder justiert, wieder kalibriert etc.. Das ist meistens nicht nur ein kleiner Handgriff, weil sich verschiedene Faktoren gegenseitig beeinflußen können. Wie ein Kalibrierer ein dejustiertes Gerät behandelt, hängt von den Umständen ab. Der TÜV-Mann stellt Dir vielleicht noch mit einem kurzen Dreh die Beleuchtung ein, die Birne wechselt er Dir aber bestimmt nicht mehr. Und beim Kalibrieren ist das genau so. Verharztes oder ungeeignetes Öl im Dämpfer eines Kleinlasthärteprüfers kann eben nicht "mal kurz" repariert werden und mit einer falschen Absenkgeschwindigkeit des Eindringkörpers fällt der Härteprüfer aus der Toleranz raus oder ist in diesem Zustand sogar unbrauchbar.

Im übrigen ist wiki m.E. nur gut geeignet, sich einen ersten Überblick über ein neues Thema zu verschaffen.

So isses, s.o.

Liebe Grüße, Jürgen

[the_playstation]

Hallo Jürgen.
Ab jetzt werde Ich nur noch "umwerten" oder in "Umwertungstabellen" schauen.
Liebe Grüße Jorrit.

[sailor07]

Hallo, ich bin Laboringenieur für Werkstoffkunde an der Hochschule Niederrhein in Krefeld. Durch Zufall bin ich auf dieses Forum gestoßen, weil ich in unserem Fundus längst nicht mehr benutzter Geräte auf eben dieses oben angesprochene Gerät Leitz Durimet gestoßen bin und dazu keinerlei Unterlagen wie eine Bedienungsanleitung, Tabellenbücher o.ä. mehr vorhanden sind. Wenn also noch jemand so etwas hat, wäre ich dankbar, wenn er mir diese zur Verfügung stellen könnte. Hintergrund: Wir haben natürlich moderne Härteprüfgeräte für alle gängigen Verfahren, die auf Knopfdruck die Härte anzeigen, aber ich möchte gern mit den Studierenden auch einmal mit Hilfe eines älteren Gerätes (ohne Elektronik) eine Härtemessung durchführen. Die vorangegangene Diskussion war sehr interessant und meiner Meinung ist dem nichts hinzuzufügen. MfG