{"id":19513,"date":"2022-05-12T17:37:48","date_gmt":"2022-05-12T17:37:48","guid":{"rendered":"https:\/\/nanovea.com\/?p=19513"},"modified":"2025-05-22T20:10:40","modified_gmt":"2025-05-22T20:10:40","slug":"ritzharte-messung-mit-mechanischem-tester","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nanovea.com\/de\/ritzharte-messung-mit-mechanischem-tester\/","title":{"rendered":"Messung der Kratzh\u00e4rte mit einem mechanischen Pr\u00fcfger\u00e4t"},"content":{"rendered":"
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MESSUNG DER RITZH\u00c4RTE<\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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MIT EINEM MECHANISCHEN PR\u00dcFGER\u00c4T<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Vorbereitet von<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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DUANJIE LI, PhD<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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EINF\u00dcHRUNG<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Im Allgemeinen wird mit H\u00e4rtepr\u00fcfungen die Widerstandsf\u00e4higkeit von Werkstoffen gegen dauerhafte oder plastische Verformung gemessen. Es gibt drei Arten von H\u00e4rtemessungen: Ritzh\u00e4rte, Eindr\u00fcckh\u00e4rte und R\u00fcckprallh\u00e4rte. Die Ritzh\u00e4rtepr\u00fcfung misst die Widerstandsf\u00e4higkeit eines Materials gegen Kratzer und Abrieb durch Reibung mit einem scharfen Gegenstand1. Sie wurde urspr\u00fcnglich von dem deutschen Mineralogen Friedrich Mohs im Jahr 1820 entwickelt und wird immer noch h\u00e4ufig zur Bewertung der physikalischen Eigenschaften von Mineralien verwendet2. Diese Pr\u00fcfmethode ist auch auf Metalle, Keramiken, Polymere und beschichtete Oberfl\u00e4chen anwendbar.<\/p>

Bei einer Ritzh\u00e4rtemessung kratzt ein Diamantstift mit vorgegebener Geometrie unter einer konstanten Normalkraft und mit konstanter Geschwindigkeit entlang einer linearen Bahn in die Oberfl\u00e4che eines Materials. Die durchschnittliche Breite des Kratzers wird gemessen und zur Berechnung der Ritzh\u00e4rtezahl (HSP) verwendet. Diese Technik bietet eine einfache L\u00f6sung f\u00fcr die Skalierung der H\u00e4rte verschiedener Materialien.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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MESSZIEL<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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In dieser Studie wird das mechanische Pr\u00fcfger\u00e4t NANOVEA PB1000 zur Messung der Ritzh\u00e4rte verschiedener Metalle in \u00dcbereinstimmung mit ASTM G171-03 verwendet.<\/p>

Gleichzeitig zeigt diese Studie die Leistungsf\u00e4higkeit des NANOVEA Mechanischer Tester<\/a> bei der Durchf\u00fchrung von Ritzh\u00e4rtemessungen mit hoher Pr\u00e4zision und Reproduzierbarkeit.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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NANOVEA<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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PB1000<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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TESTBEDINGUNGEN<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Mit dem mechanischen Pr\u00fcfger\u00e4t NANOVEA PB1000 wurden Ritzh\u00e4rtetests an drei polierten Metallen (Cu110, Al6061 und SS304) durchgef\u00fchrt. Es wurde eine konische Diamantnadel mit einem Spitzenwinkel von 120\u00b0 und einem Spitzenradius von 200 \u00b5m verwendet. Jede Probe wurde dreimal mit denselben Pr\u00fcfparametern geritzt, um die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse zu gew\u00e4hrleisten. Die Pr\u00fcfparameter sind im Folgenden zusammengefasst. Ein Profilscan bei einer niedrigen Normallast von 10 mN wurde vor und nach der Pr\u00fcfung durchgef\u00fchrt. Kratzertest<\/a> um die Ver\u00e4nderung des Oberfl\u00e4chenprofils des Kratzers zu messen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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PR\u00dcFPARAMETER<\/span><\/span><\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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NORMALE KRAFT<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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10 N<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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TEMPERATUR<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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24\u00b0C (RT)<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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GLEITGESCHWINDIGKEIT<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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20 mm\/min<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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GLEITSTRECKE<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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10 mm<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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ATMOSPH\u00c4RE<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Luft<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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ERGEBNISSE & DISKUSSION<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Die Bilder der Kratzspuren von drei Metallen (Cu110, Al6061 und SS304) nach den Tests sind in ABBILDUNG 1 dargestellt, um die Kratzh\u00e4rte der verschiedenen Materialien zu vergleichen. Die Mapping-Funktion der NANOVEA Mechanical Software wurde verwendet, um drei parallele Kratzspuren zu erzeugen, die unter den gleichen Bedingungen in einem automatisierten Protokoll getestet wurden. Die gemessene Ritzspurbreite und die berechnete Ritzh\u00e4rtezahl (HSP) sind in TABELLE 1 zusammengefasst und verglichen. Die Metalle zeigen unterschiedliche Verschlei\u00dfspurbreiten von 174, 220 und 89 \u00b5m f\u00fcr Al6061, Cu110 bzw. SS304, was zu einer berechneten HSP von 0,84, 0,52 und 3,2 GPa f\u00fchrt.<\/p>

Zus\u00e4tzlich zu der aus der Ritzspurbreite berechneten Ritzh\u00e4rte wurden die Entwicklung des Reibungskoeffizienten (COF), der wahren Tiefe und der Schallemission w\u00e4hrend des Ritzh\u00e4rtetests in situ aufgezeichnet. Die wahre Tiefe ist die Differenz zwischen der Eindringtiefe des Stiftes w\u00e4hrend des Kratztests und dem im Pre-Scan gemessenen Oberfl\u00e4chenprofil. Die COF, die wahre Tiefe und die Schallemission von Cu110 sind in ABBILDUNG 2 als Beispiel dargestellt. Diese Informationen geben Aufschluss \u00fcber mechanische Fehler, die w\u00e4hrend des Kratzens auftreten, und erm\u00f6glichen es dem Benutzer, mechanische Defekte zu erkennen und das Kratzverhalten des gepr\u00fcften Materials weiter zu untersuchen.<\/p>

Die Ritzh\u00e4rtepr\u00fcfungen k\u00f6nnen innerhalb weniger Minuten mit hoher Pr\u00e4zision und Wiederholbarkeit durchgef\u00fchrt werden. Im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Eindringverfahren bietet die Ritzh\u00e4rtepr\u00fcfung in dieser Studie eine alternative L\u00f6sung f\u00fcr H\u00e4rtemessungen, die f\u00fcr die Qualit\u00e4tskontrolle und die Entwicklung neuer Werkstoffe n\u00fctzlich ist.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Al6061<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Cu110<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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SS304<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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ABBILDUNG 1: <\/span>Mikroskopische Aufnahme der Kratzspuren nach dem Test (100-fache Vergr\u00f6\u00dferung).<\/span>
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\u00a0<\/td>Breite der Kratzspur (\u03bcm)<\/em><\/strong><\/td>HSp<\/sub> (GPa)<\/em><\/strong><\/td><\/tr>
Al6061<\/strong><\/em><\/td>174\u00b111<\/em><\/td>0.84<\/em><\/td><\/tr>
Cu110<\/strong><\/em><\/td>220\u00b11<\/em><\/td>0.52<\/em><\/td><\/tr>
SS304<\/strong><\/em><\/td>89\u00b15<\/em><\/td>3.20<\/em><\/td><\/tr><\/tbody><\/table>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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TABELLE 1: <\/span>Zusammenfassung der Kratzspurbreite und der Kratzh\u00e4rtezahl.<\/span>
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ABBILDUNG 2:<\/span>\u00a0Die Entwicklung des Reibungskoeffizienten, der wahren Tiefe und der akustischen Emissionen w\u00e4hrend des Ritzh\u00e4rtetests an Cu110.<\/span>
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SCHLUSSFOLGERUNG<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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In dieser Studie haben wir die Leistungsf\u00e4higkeit des NANOVEA Mechanical Testers bei der Durchf\u00fchrung von Ritzh\u00e4rtetests gem\u00e4\u00df ASTM G171-03 unter Beweis gestellt. Neben der Beschichtungshaftung und der Kratzfestigkeit bietet der Kratztest bei konstanter Belastung eine alternative einfache L\u00f6sung f\u00fcr den Vergleich der H\u00e4rte von Materialien. Im Gegensatz zu herk\u00f6mmlichen Ritzh\u00e4rtepr\u00fcfger\u00e4ten bieten die NANOVEA Mechanical Tester optionale Module zur \u00dcberwachung der Entwicklung des Reibungskoeffizienten, der Schallemission und der wahren Tiefe in situ.<\/p>

Die Nano- und Mikromodule eines NANOVEA-Mechanikpr\u00fcfger\u00e4ts umfassen ISO- und ASTM-konforme Eindring-, Kratz- und Verschlei\u00dfpr\u00fcfungsmodi und bieten das breiteste und benutzerfreundlichste Pr\u00fcfspektrum in einem einzigen System. Das un\u00fcbertroffene Angebot von NANOVEA ist eine ideale L\u00f6sung f\u00fcr die Bestimmung der gesamten Bandbreite mechanischer Eigenschaften von d\u00fcnnen oder dicken, weichen oder harten Beschichtungen, Filmen und Substraten, einschlie\u00dflich H\u00e4rte, E-Modul, Bruchz\u00e4higkeit, Haftung, Verschlei\u00dffestigkeit und vielen anderen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Haben Sie eine \u00e4hnliche Anwendung?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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SCRATCH HARDNESS MEASUREMENT USING A MECHANICAL TESTER Prepared by DUANJIE LI, PhD INTRODUCTION In general, hardness tests measure the resistance of materials to permanent or plastic deformation. There are three types of hardness measurements: scratch hardness, indentation hardness and rebound hardness. A scratch hardness test measures a material’s resistance to scratch and abrasion due to […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":19542,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[7,349,337,347],"tags":[],"class_list":["post-19513","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-application-notes","category-laboratory-testing","category-mechanical-testing","category-scratch-testing-scratch-hardness"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/19513","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=19513"}],"version-history":[{"count":50,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/19513\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":24699,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/19513\/revisions\/24699"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/19542"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=19513"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=19513"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=19513"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}