Universalhärte

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Universalhärte

Zur Erweiterung der Aussage der Härtemessung an Kunststoffen ist es erforderlich, die zum Eindringen des Eindringkörpers in den Prüfkörper erforderliche Kraft und die Eindringtiefe über den gesamten Eindringvorgang zu erfassen (siehe: Instrumentierte Härteprüfung – Grundlagen [1]). Zu diesem Zweck wird der Eindringvorgang registriert und durch Bewertung der Belastungs- und Entlastungskurven werden Aussagen über das viskoelastisch-plastische Verhalten von Kunststoffen abgeleitet, d. h. die Messung der Eindringtiefe unter Prüfkraft schließt die elastischen und plastischen Verformungen ein und führt somit in Anlehnung an die von Martens bereits 1898 vorgeschlagene Definition der technischen Härte zu einer physikalisch sinnvollen Härtekenngröße.

Für den Quotienten aus der Prüfkraft F und der von ihr erzeugten Eindruckoberfläche unter Prüfkraft A(h) wurde in Deutschland die Bezeichnung Universalhärte HU eingeführt und für metallische Werkstoffe [2] sowie Lacke und ähnliche Beschichtungsstoffe [3] genormt. Die Ermittlung der Härte unter Prüfkraft an Kunststoffen und Elastomere stützt sich z. Z. auf die VDI/VDE-Richtlinie 2616 – Blatt 2 [4]. Nachdem man sich Ende der 90er Jahre intensiv mit der Begriffsbestimmung auseinandergesetzt hatte, wurde der Anspruch der sich aus der Vorsilbe „Universal“ ergibt verworfen.

Weltweit hat man sich dann für die Definition der Härte unter Prüfkraft bei den metallischen Werkstoffen auf den Quotienten aus Prüfkraft und der aus der Eindringtiefe h berechneten tatsächlichen Kontaktfläche A_S(h) des Eindringkörpers mit dem Werkstoff und auf die Bezeichnung Martenshärte HM geeinigt [5].

Die aus der registrierten Kraft-Eindringtiefe-Kurve ableitbaren Werkstoffkenngrößen sind in der DIN EN ISO 14577 [5] standardisiert [6].

Weltweit wird heute – obwohl natürlich in der Literatur noch existent – der Begriff der Universalhärte nicht mehr verwendet.

Literaturhinweise

[1]	Fröhlich, F., Grau, P., Grellmann, W.: Performance and Analysis of Recording Microhardness Tests. Phys. Status Solidi. (a) 42 (1977) 79–89 DOI: https://doi.org/10.1002/pssa.2210420106
[2]	DIN 50359-1 (1997-10): Prüfung metallischer Werkstoffe – Universalhärteprüfung. Teil 1: Prüfverfahren (zurückgezogen)
[3]	DIN 55676 (1996-02): Lacke und ähnliche Beschichtungsstoffe – Universalhärte von Beschichtungen, Beuth-Berlin (zurückgezogen)
[4]	VDI/VDE 2616 Blatt 2 (2014-07): Härteprüfung an Kunststoffen und Elastomeren
[5]	DIN EN ISO 14 577-1 (2015-11): Metallische Werkstoffe – Instrumentierte Eindringprüfung zur Bestimmung der Härte und anderer Werkstoffparameter, Teil 1: Prüfverfahren
[6]	Michalzik, G.: Martenshärte/ Universalhärte – Vergleichbare Härtewerte für alle Werkstoffe und Schichten, Stahl 2 (2001) 48–51