Härte-Konverter
Rockwell, Brinell, Vickers umrechnen — nach DIN EN ISO 18265 mit Zugfestigkeitsschätzung und Skalen-Visualisierung.
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Härteprüfung und Härteumrechnung — Der vollständige Leitfaden
Die Härte eines Werkstoffs ist eine der wichtigsten mechanischen Kenngrößen in der Fertigungstechnik, im Maschinenbau und in der Qualitätssicherung. Sie beschreibt den Widerstand eines Materials gegen das Eindringen eines härteren Prüfkörpers. Da verschiedene Branchen und Normen unterschiedliche Härteskalen verwenden, ist die zuverlässige Umrechnung zwischen HRC, HV, HBW und weiteren Skalen unverzichtbar. Dieser Konverter arbeitet nach DIN EN ISO 18265 und liefert Ihnen sofortige, normkonforme Ergebnisse.
Die wichtigsten Härteprüfverfahren im Detail
Jedes Verfahren hat spezifische Einsatzbereiche, Prüfkörper und Prüfkräfte. Die Wahl des richtigen Verfahrens hängt von Material, Bauteilgeometrie, Oberflächenbeschaffenheit und geforderter Genauigkeit ab.
Rockwell-Härte (HRC und HRB)
Das Rockwell-Verfahren nach DIN EN ISO 6508 misst die Eindringtiefe eines Prüfkörpers unter definierter Last. Es ist das schnellste Standardverfahren — der Härtewert wird direkt am Gerät abgelesen, ohne optische Ausmessung.
Rockwell C (HRC)
Diamantkegel mit 120° Spitzenwinkel. Prüfkraft 150 kp (1471 N), Vorkraft 10 kp. Messbereich 20–70 HRC. Standard für gehärtete und vergütete Stähle, Werkzeugstähle und Einsatzstähle.
Rockwell B (HRB)
Stahlkugel mit 1/16″ Durchmesser (1,5875 mm). Prüfkraft 100 kp (980,7 N), Vorkraft 10 kp. Messbereich 62–100 HRB. Geeignet für weichere Stähle, Kupfer- und Aluminiumlegierungen.
Vickers-Härte (HV)
Das Vickers-Verfahren nach DIN EN ISO 6507 verwendet eine Diamantpyramide mit quadratischer Grundfläche und einem Flächenwinkel von 136°. Der Diagonale des verbleibenden Eindrucks wird optisch vermessen und über eine Formel in den Härtewert umgerechnet.
HV = 0,1891 × (F / d²) F = Prüfkraft in N, d = arithmetisches Mittel der Diagonalen in mm Vickers ist das universellste Verfahren: Es deckt den gesamten Härtebereich ab — von weichen Buntmetallen bis zu superharten Beschichtungen. Die Prüfkräfte reichen von 0,098 N (HV 0,01) bis 980,7 N (HV 100). Besonders im Mikro- und Kleinkraftbereich (HV 0,01 bis HV 1) ist Vickers die erste Wahl für dünne Schichten, Gefügebestandteile und Schweißnähte.
Brinell-Härte (HBW)
Das Brinell-Verfahren nach DIN EN ISO 6506 verwendet eine Hartmetallkugel (Wolframcarbid), die mit definierter Kraft in die Oberfläche gedrückt wird. Der Kugeldurchmesser beträgt 1, 2,5, 5 oder 10 mm. Die Prüfkraft wird über den Belastungsgrad (0,102 × F / D²) an das Material angepasst.
HBW = 0,102 × (2F) / (π × D × (D − √(D² − d²))) F = Prüfkraft in N, D = Kugeldurchmesser in mm, d = Eindruckdurchmesser in mm Brinell eignet sich besonders für Werkstoffe mit ungleichmäßigem oder grobem Gefüge — etwa Gusseisen, Schmiedeteile und Aluminiumguss. Der relativ große Eindruck mittelt über Gefügeinhomogenitäten und liefert dadurch repräsentative Werte.
Knoop-Härte (HK)
Das Knoop-Verfahren verwendet einen asymmetrischen Diamantprüfkörper mit einem Längenverhältnis der Diagonalen von 7:1. Es wird hauptsächlich im Mikro- und Dünnschichtbereich eingesetzt, etwa für galvanische Schichten, Keramikbeschichtungen und spröde Werkstoffe, bei denen der flache Eindruck das Risiko der Rissbildung minimiert.
Wann welches Verfahren? — Auswahl-Entscheidungshilfe
Schnelle Serienprüfung
Rockwell (HRC/HRB) — Direkte Ablesung, kein Mikroskop nötig. Ideal für Produktionsbegleitende Prüfungen und Wareneingangskontrolle.
Dünnschichten & Mikrobereiche
Vickers (HV 0,01–1) — Kleinste Prüfkräfte für Härteverläufe in Einsatzschichten, Schweißnähten und Oberflächenbeschichtungen ab 0,1 mm Dicke.
Gussteile & Grobgefüge
Brinell (HBW) — Großer Eindruck mittelt über Gefügeschwankungen. Standardverfahren für Gusseisen, Aluminium-Guss und Rohmaterial.
Variable Materialien
Vickers (HV 5–100) — Universell einsetzbar für alle Metalle. Identische Eindruckgeometrie bei jeder Prüfkraft ermöglicht direkte Vergleichbarkeit.
Umrechnungstabelle: HRC ↔ HV ↔ HBW (Stahl)
Die folgende Tabelle zeigt Richtwerte nach DIN EN ISO 18265, Tabelle A.1 (unlegierte und niedrig legierte Stähle). Beachten Sie: Umrechnungen sind stets werkstoffgruppenabhängig und stellen Näherungswerte dar.
| HRC | HV | HBW | Rm (MPa) ca. | Typischer Werkstoff |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 238 | 226 | 780 | C45 vergütet |
| 25 | 266 | 253 | 870 | 42CrMo4 vergütet (weich) |
| 30 | 302 | 286 | 990 | 42CrMo4 vergütet |
| 35 | 345 | 327 | 1120 | 34CrNiMo6 vergütet |
| 40 | 392 | 371 | 1280 | 50CrV4 vergütet |
| 45 | 446 | 421 | 1450 | 100Cr6 gehärtet (weich angelassen) |
| 50 | 513 | — | — | Werkzeugstähle, Einsatzstähle |
| 55 | 595 | — | — | Kaltarbeitsstähle (1.2379) |
| 60 | 697 | — | — | 100Cr6 gehärtet, HSS-Stähle |
| 65 | 832 | — | — | Hartmetall-Substrate, Schnellarbeitsstähle |
Prüfkräfte und Prüfkörper — Übersicht nach Norm
| Verfahren | Norm | Prüfkörper | Prüfkräfte | Messbereich |
|---|---|---|---|---|
| Rockwell C | DIN EN ISO 6508 | Diamantkegel 120° | 150 kp (1471 N) | 20–70 HRC |
| Rockwell B | DIN EN ISO 6508 | Stahlkugel 1/16″ | 100 kp (981 N) | 62–100 HRB |
| Vickers | DIN EN ISO 6507 | Diamantpyramide 136° | 0,098–980,7 N | alle Härtebereiche |
| Brinell | DIN EN ISO 6506 | HM-Kugel 1–10 mm | 9,8–29.420 N | bis ca. 650 HBW |
| Knoop | DIN EN ISO 4545 | Diamant-Rhombus 7:1 | 0,098–19,6 N | Mikro-/Dünnschicht |
Typische Härtewerte gängiger Stahlsorten
Die folgenden Richtwerte gelten für typische Wärmebehandlungszustände. Der tatsächliche Härtewert hängt von der exakten Legierungszusammensetzung, der Wärmebehandlung (Temperatur, Haltezeit, Abschreckmedium) und der Probenentnahmestelle ab.
| Werkstoff | Werkstoff-Nr. | Zustand | Härte (typ.) |
|---|---|---|---|
| S355J2 | 1.0577 | normalgeglüht | 160–200 HBW |
| C45 | 1.0503 | vergütet | 22–28 HRC |
| 42CrMo4 | 1.7225 | vergütet | 28–34 HRC |
| 34CrNiMo6 | 1.6582 | vergütet | 30–38 HRC |
| 16MnCr5 | 1.7131 | einsatzgehärtet | 58–63 HRC (Rand) |
| 100Cr6 | 1.3505 | gehärtet + angelassen | 58–64 HRC |
| X40CrMoV5-1 | 1.2344 | gehärtet + angelassen | 50–54 HRC |
| X155CrVMo12-1 | 1.2379 | gehärtet + angelassen | 58–62 HRC |
Härteprüfbericht richtig interpretieren — Schritt für Schritt
Ein normgerechter Härteprüfbericht enthält alle wesentlichen Angaben zur Reproduzierbarkeit der Messung. So lesen Sie ihn systematisch:
- Prüfverfahren identifizieren: Die Härteskala (z. B. HRC, HV 10, HBW 2,5/187,5) gibt Verfahren, Prüfkraft und ggf. Kugeldurchmesser an. „HBW 2,5/187,5" bedeutet: Brinell, Kugel-Ø 2,5 mm, Prüfkraft 187,5 kp.
- Prüfnorm prüfen: Die angewandte Norm (DIN EN ISO 6506/6507/6508) stellt sicher, dass Prüfbedingungen, Gerätekalibrierung und Auswertung standardisiert waren.
- Messstellen und Anzahl: Mindestens drei Messungen an unterschiedlichen Stellen sind üblich. Prüfen Sie, ob Einzelwerte, Mittelwert und Streuung (Standardabweichung) angegeben sind.
- Messwerte bewerten: Vergleichen Sie den Mittelwert mit den Soll-Vorgaben aus Zeichnung oder Werkstoffdatenblatt. Achten Sie auf die zulässige Toleranz (oft ± 2 HRC).
- Streuung analysieren: Große Unterschiede zwischen Einzelmessungen deuten auf inhomogenes Gefüge, Entkohlungszonen oder ungünstige Probenvorbereitung hin.
- Umrechnungen prüfen: Falls der Bericht umgerechnete Werte enthält (z. B. HRC aus HV), muss die verwendete Umrechnungstabelle angegeben sein — in der Regel DIN EN ISO 18265.
Zusammenhang Härte und Zugfestigkeit
Für unlegierte und niedrig legierte Stähle existiert ein empirisch belegter Zusammenhang zwischen Brinell-Härte und Zugfestigkeit:
Rm ≈ 3,45 × HBW (für HBW ≤ 450) Rm = Zugfestigkeit in MPa, HBW = Brinell-Härte. Gilt als Näherung für unlegierte und niedrig legierte Stähle nach DIN EN ISO 18265. Bei hochlegierten Stählen, Gusseisen oder Nichteisenmetallen weicht der Faktor erheblich ab. Verwenden Sie in diesen Fällen werkstoffspezifische Korrelationstabellen oder bestimmen Sie die Zugfestigkeit im Zugversuch nach DIN EN ISO 6892-1.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Jede Skala wurde für bestimmte Werkstoff- und Anwendungsbereiche optimiert. Rockwell ist schnell und produktionstauglich, Vickers deckt den größten Härtebereich ab, und Brinell eignet sich für grobe Gefüge. Historisch haben sich branchenspezifische Standards etabliert, die bis heute parallel existieren.
Die Umrechnung nach DIN EN ISO 18265 liefert Richtwerte mit einer typischen Abweichung von ± 1–2 HRC bzw. ± 10–15 HV. Die Genauigkeit hängt von der Werkstoffgruppe ab — für unlegierte Stähle sind die Tabellen am zuverlässigsten. Für hochlegierte Stähle, Gusseisen oder Nichteisenmetalle empfiehlt die Norm separate Umrechnungstabellen.
Als Faustregel gilt: Die Probendicke muss mindestens das 10-fache der Eindringtiefe (Rockwell) oder das 1,5-fache der Eindruckdiagonale (Vickers) betragen. Bei Brinell soll der Eindruck auf der Rückseite nicht sichtbar sein. Für dünnere Proben wählen Sie eine kleinere Prüfkraft oder ein geeigneteres Verfahren.
Nein. Rockwell C ist nur für Härten ab 20 HRC (ca. 238 HV) definiert. Für weichere Stähle verwenden Sie Rockwell B (HRB) für den Bereich 62–100 HRB oder Brinell (HBW) bis ca. 250 HBW. Unterhalb von 20 HRC liefert der Diamantkegel keine reproduzierbaren Werte.
Die Prüffläche muss eben, glatt und frei von Zunder, Rost und Beschichtungen sein. Bei Vickers und Knoop ist je nach Prüfkraft ein metallografischer Schliff (bis 1 µm Politur) erforderlich. Die Probe muss fest aufliegen und darf während der Prüfung nicht kippen oder federn. Die Unterseite muss parallel zur Prüffläche sein.
Diese Kurzbezeichnung beschreibt das Prüfverfahren vollständig: HBW = Brinell mit Hartmetallkugel (Wolframcarbid), 10 = Kugeldurchmesser in mm, 3000 = Prüfkraft in kp. Der Belastungsgrad beträgt 0,102 × 3000/10² = 30 — der Standardwert für Stahl und Nickellegierungen.
Häufige Ursachen: unzureichende Oberflächenvorbereitung (Zunder, Rauheit), zu dünne Probe (Amboss-Effekt), Messungen zu nah am Rand oder an vorherigen Eindrücken, nicht kalibriertes Prüfgerät, falsche Prüfkraft oder Belastungszeit und Gefüge-Inhomogenitäten. Prüfen Sie die Kalibrierung mit Härtevergleichsplatten gemäß DIN EN ISO 6507-3.
Für unlegierte und niedrig legierte Stähle gilt die Näherung Rm ≈ 3,45 × HBW (in MPa). Diese Korrelation ist in DIN EN ISO 18265 tabelliert und gilt bis ca. 450 HBW. Für höhere Härten, hochlegierte Stähle oder Nichteisenmetalle gibt es keine allgemeingültige Umrechnung — hier ist ein Zugversuch erforderlich.