Härtetoleranz: Welche Bandbreite sollte man wählen?
Härte ist ein schwer zu definierender Begriff, ebenso wie die Wahl der Toleranzen.
Wir sehen oft ausgefallene Zeichnungen mit ±0,5HRC oder ±10HV, die bereits die Genauigkeit des Härteprüfers selbst übersteigen!
Die Genauigkeit hängt von verschiedenen Faktoren wie der Dicke des Werkstücks, seiner Steifigkeit, dem Härtebereich usw. ab. Viele Informationen finden sich in verschiedenen Normen wie z. B. ISO 6507, 6508 oder 15787.
In der Praxis halten wir uns an die unten aufgeführten Toleranzen.
Alle engeren Härtetoleranzen sind statistisch gesehen nicht anwendbar.
Übliche Härtetoleranzen
HRC = ± 2HRC
Man misst die Einsenkung eines Kegels, der einer Kraft von 150 kg ausgesetzt ist. Ein HRC entspricht einem Unterschied in der Eindringtiefe von 2 µm.
Da das Messgerät allein schon leicht ±0,75HRC ausspuckt, sind ±2HRC nicht zu viel, wenn man noch die Streuung der Stähle und der Öfen hinzurechnet.
HV = ± 30HV
Die HV-Methode ist genauer als die HRC-Methode, da die Diagonale eines Abdrucks und nicht eine Vertiefung gemessen wird.
Dafür konzentriert sich der Punkt auf einen kleinen Bereich und die Vorbereitung der Probe ist schwieriger.
Ein Härtestandard liegt je nach Messbereich bereits bei ±10HV oder schlechter. Wenn man die Streuung des Geräts, des Stahls und der Behandlung hinzufügt, kommt man auf ±30HV.
Bei echtem Bedarf* können die Toleranzen unter den folgenden Bedingungen auf ±1HRC oder ±20HV eingeengt werden:
a) Entweder betrachten wir nur den Durchschnitt
Der Durchschnitt des Loses wird innerhalb der Toleranz liegen, aber einige Einzelwerte können außerhalb liegen.
b) Entweder man führt eine 100%ige Kontrolle durch, indem wir jedes Stück außerhalb der Toleranz nachbessern
Nur auf kleine Serien anwendbar und zum Preis deutlich längerer Fristen und höherer Kosten.
*N.b. : Unwissenheit über technische Zwänge sowie Snobismus sind als anerkannte Gründe für engere Toleranzen ausgeschlossen. 🙂
Toleranzen für die Tiefe (basierend auf ISO 15787)
Wichtig: Es können nur Werte garantiert werden, die durch ein Tiefenzertifikat verifiziert wurden.
Da ein Tiefenzertifikat zerstörerisch und relativ zeitaufwendig ist, führen wir es nur durch, wenn es in der Bestellung verlangt wird.
Aufkohlungstiefe CHD (früher Eht)
Zieltiefe[mm]
0.05
0.07
0.10
0.30
0.50
0.80
1.20
1.60
2.00
2.50
3.00
Gabel [mm]
0.03
0.05
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.80
1.00
1.20
Tiefe der Nitrierung und Nitrocarburierung NHD (früher Nht)
Zieltiefe[mm]
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.50
0.60
Gabel [mm]
0.02
0.05
0.05
0.10
0.10
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
Tiefe Abschreckung Induktion (SHD) (früher Rht)
Zieltiefe[mm]
0.4
0.6
0.8
1.0
1.3
1.6
2.0
2.5
3.0
4.0
Gabel [mm]
0.4
0.6
0.8
1.0
1.1
1.3
1.6
1.8
2.0
2.5
Diese Tiefentoleranzen werden in der Industrie üblicherweise bei Serienteilen angewendet. Bei kleinen, gelegentlichen Chargen ist die Genauigkeit geringer, da es weniger Erfahrung mit jedem einzelnen Fall gibt. Bei der Induktion ist dies besonders heikel, da nichts standardisiert ist.
Bei kleinen Chargen muss auch der Produktionsdruck berücksichtigt werden, da die Diffusionsbehandlung viel Zeit in Anspruch nimmt: 60 Stunden für eine 0,5 mm Nitrierung. Wenn wir angemessene Preise und Fristen einhalten wollen, müssen wir Standardsorten verwenden. Normalerweise wird ein Haar tiefer gestreut, um eine Sicherheitsmarge zu haben.
Das Schleifaufmaß ist ebenfalls ein wichtiges Thema:
Wir wenden die Tiefe der Bestellung an, berücksichtigen aber nicht die möglichen Aufmaße.
In der Praxis funktioniert das glücklicherweise auch, wenn die Tiefe nicht genau eingehalten wird.
