DE2304375C3

DE2304375C3 - Hardness tester

Info

Publication number: DE2304375C3
Application number: DE19732304375
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Filing date: 1973-01-26
Publication date: 1976-06-10

Description

Die Erfindung betrifft ein Härteprüfgerät, bei dem an einer Prüfspindel ein Eindringkörper angebracht ist, dem der Prüfkörper gegenüberliegt, und daß an der Prüfspindel ein konstantes Gewicht aufgebracht ist.The invention relates to a hardness tester in which an indenter is attached to a test spindle, which the test body is opposite, and that a constant weight is applied to the test spindle.

Die bekannten Härteprüfgeräte können im Hinblick auf ihren funktiionellen Aufbau nur ein Teilgebiet der verschiedensten Werkstoffe erfassen, was mehrere unterschiedliche Systeme mit unterschiedlichen Prüfkörpern zur Folge hatThe known hardness testers can only cover a part of the functional structure different materials record what several different systems with different test bodies has the consequence

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Härteprüfgerät so auszubilden, daß sich die Wirklast und Eindringtiefe linear reziprok einstellen und damit die Beziehung Wirklast geteilt durch Eindringtiefe eine Härteskala von 0 bis Unendlich ergibt, so daß alle Werkstoffe erfaßbar sind.The invention is based on the object of a hardness tester to train so that the effective load and penetration depth adjust linearly reciprocal and thus the The relationship between the effective load and the penetration depth results in a hardness scale from 0 to infinity, so that all Materials are detectable.

Diese Aufgabe wird durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:This task is solved by the combination of the following features:

a) das Gewicht arbeitet gegen ein geeichtes Federsystern derart, da3 die auf den Prüfling wirkende Prüfkraft mit steigender zu messender Eindringtiefe linear abnimmt;a) the weight works against a calibrated spring system in such a way that the one acting on the test object Test force decreases linearly with increasing penetration depth to be measured;

b) das Messen der Eindringtiefe des Eindringkörpers erfolgt mit Hilfe von elektrischen Meßelementen in Form von frei gespannten hochohmigen Widerstandsdrähten, die in Form einer Vollbrückenschaltung angeordnet sind;b) the measurement of the penetration depth of the indenter takes place with the help of electrical measuring elements in the form of freely stretched high-resistance wires, which are in the form of a full bridge circuit are arranged;

c) der Eindringkörper ist parabolisch geformt.c) the indenter is parabolic in shape.

Die Eindringtiefe wird nach Erreichen des Gleichgewichts unter Last digital abgelesen oder registriert, dadurch werden elastischer und plastischer Anteil zusammen gemessen, was der Definition der Härte genauer entspricht als bei allen bisherigen Systemen. Die Konstruktion als Halb- und Vollautomat mit Speicherung and maschineller Auswertung von Meßergebnissen ist möglich. Makro- und Mikrohärtemessung kann durch Wechseln der Meßdose, des Prüfkörpers und der Last an einem Gerät erfolgen. Kunststoffe und Metalle werden in einer Härteskala erfaßt und kennen miteinander verglichen werden. Die Beobachtung und Registrierung des Fließens beim Eindringen des Prüfkörpers bis zur Einstellung des Gleichgewichts ist möglich. Bei entfestigten Nichteisenmetallen zeigt sich eine bessere Beziehung zur ZugfestigkeitThe penetration depth is read or registered digitally after reaching equilibrium under load, thereby elastic and plastic parts are measured together, which is the definition of hardness more precisely than with all previous systems. The construction as semi and fully automatic with storage and machine evaluation of measurement results is possible. Macro and micro hardness measurement can be done by Change the load cell, the test body and the load on one device. Plastics and metals will be can be recorded on a hardness scale and compared with each other. The observation and registration the flow when the test specimen penetrates until equilibrium is reached is possible. When softened Non-ferrous metals show a better relationship with tensile strength

Das Gerät arbeitet mit einer Kompensationsmeßdose, welche die Erreichung dieses breiten Härtebandes ermöglicht. Als höchste Scheinlast sind im Makrobereich 200 Newton, im Mikrobereich 2 Newton vorgesehen. Die maximale Eindringtiefe beträgt 1 bzw. 0,1 mm. Die für die Berechnung der Härte erforderlichen Werte, Wirklast und Eindringtiefe, ergeben sich durch Eichen der Scheinlast am Digitalvoltmeter auf den Wert 10 000. Die Strecke 0 bis zum angezeigten Wert entspricht der Eindringtiefe; 10 000 minus angezeigtem Wert ergibt die anstehende Wirklast auf den Prüfling. Das hierfür benötigte elektrische Meßsystem besteht aus einem hochohmigen Freidrahtsystem mit 4 aktiven Zweigen in Vollbrückenschaltung, welches ein hohes Ausgangssignal liefert. Die Kompensationsmeßdose trägt auch zur schnelleren Einstellung des Gleichgewichts bei.The device works with a compensation load cell, which enables this broad hardness range to be achieved enables. The maximum apparent load is 200 Newtons in the macro range and 2 Newtons in the micro range. The maximum penetration depth is 1 or 0.1 mm. The values required for calculating the hardness, The effective load and penetration depth are obtained by calibrating the apparent load on the digital voltmeter Value 10,000. The distance 0 to the displayed value corresponds to the penetration depth; 10,000 minus the displayed The value gives the pending effective load on the test item. The electrical measuring system required for this exists from a high-resistance free-wire system with 4 active branches in a full bridge circuit, which is a high Output signal supplies. The compensating load cell also contributes to the quicker adjustment of the equilibrium at.

Als Prüfkörper wird ein paraboloidförmiger Diamant eingesetzt, welcher durch die Geometrie ein lineares Verhältnis zwischen Wirklast und Eindringtiefe ergibt. Das ist notwendig, damit nach Erreichen der Oberfläche des Prüflings (etwa 0,1% Vorlast) keine Berücksichtigung der Vorlast erforderlich ist und die einfache Beziehung Härte = Wirklast geteilt durch Eindringtiefe gelten kann (bei Makrohärte mit 0,1 zu multiplizieren). Die dadurch entstehenden Härtewerte entsprechen in den vergleichbaren Bereichen den Härtewerten von V i c k e r s bzw. Brinell.A parabolic diamond is used as the test body, which is linear due to its geometry Relation between effective load and penetration depth results. This is necessary so after reaching the surface of the test item (approx. 0.1% preload) no consideration of the preload is required and the simple The relationship hardness = effective load divided by the penetration depth can apply (for macro hardness to be multiplied by 0.1). The resulting hardness values correspond to the hardness values in the comparable areas by V i c k e r s and Brinell.

Die Kompensationsmeßdose ist in der Zeichnung im Querschnitt dargestelltThe compensation load cell is shown in cross section in the drawing

Der Meßstempel 1 dient zur Aufnahme des Prüfkörpers und der Belastung. Er wird durch ein Blattfedersystem 2, welches mit dem Gehäuse 3 verbunden ist, reibungsfrei gelagert. Verstellbare Zugfedern 4 dienen zur mechanischen Eichung. Vier Meßelemente 5 in Freidrahtausführung geben in einer Brückenschaltung mit vier aktiven Zweigen das dem Weg entsprechende elektrische Signal.The measuring stamp 1 serves to hold the test specimen and the load. It is made by a leaf spring system 2, which is connected to the housing 3, mounted without friction. Adjustable tension springs 4 are used to mechanical calibration. Four measuring elements 5 in free-wire design give in a bridge circuit four active branches the electrical signal corresponding to the path.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Hardness tester in which an indenter is attached to a test spindle to which the test body opposite, and that a constant weight is applied to the test spindle, marked by combining the following features:

a) the weight works against a calibrated spring system (2,4) in such a way that the on the test object effective test force decreases linearly with increasing penetration depth to be measured;

b) the measurement of the penetration depth of the indenter takes place with the help of electrical measuring elements (5) in the form of freely tensioned high-resistance resistance wires, which are in the form a full bridge circuit are arranged:

c) the indenter is parabolic in shape.