In dit artikel worden de wetenschappelijke achtergrond, de normen en de stapsgewijze werkwijze van hardheidsmetingen op basis van de diepte van de indruk onderzocht, van de traditionele Vickers-microhardheidsmeting tot moderne statistische benaderingen.<\/p>\n\n\n\n Alvorens de testmethoden te bespreken, is het belangrijk om de twee verschillende definities van \u201ccase depth\u201d te begrijpen.\u201d<\/p>\n\n\n\n De gouden standaard voor het meten van de case-diepte is de microhardheidsmeting<\/strong> met behulp van een Vickers-indenter (of een Knoop-indenter voor dunne, broze materialen). Dit is een destructieve test waarvoor het snijden, inbedden en polijsten van een monster nodig is.<\/p>\n\n\n\n Stap 1: Voorbereiding van het monster<\/strong> Stap 2: Inspringpatroon<\/strong> Stap 3: De belasting uitoefenen<\/strong> Stap 4: Meting<\/strong> waarbij FF<\/em> is de belasting in kgf en dd<\/em> is de gemiddelde diagonaallengte in mm.<\/p>\n\n\n\n Stap 5: Het hardheidsprofiel uitzetten<\/strong> Stap 6: Bepaling van de ECD<\/strong> De microhardheidsmeting is nauwkeurig, maar traag en destructief. De industrie heeft voor specifieke toepassingen verschillende alternatieven ontwikkeld.<\/p>\n\n\n\n Een gepolijste dwarsdoorsnede wordt ge\u00ebtst met 2\u20135% nital (salpeterzuur in alcohol). De mantel (martensitisch) etst donkerder dan de kern (perlitisch\/ferritisch). Met behulp van een microscoop met laag vergrotingsvermogen of een meetreticle meet de operator de diepte van de donkere band. Dit levert de totale hardingsdiepte op, niet de effectieve hardingsdiepte. Het is een snelle kwaliteitscontrole, maar de hardheid wordt hiermee niet geverifieerd. De fouten kunnen groot zijn (\u00b10,1 mm).<\/p>\n\n\n\n Er wordt een reeks gekalibreerde vijlen met toenemende hardheid (bijvoorbeeld 40, 45, 50, 55, 60 HRC-equivalent) over een geslepen oppervlak getrokken. De hardste vijl die geen sporen achterlaat, geeft de oppervlaktehardheid aan. Deze methode levert geen informatie over de diepte. Wordt uitsluitend gebruikt voor snelle sortering.<\/p>\n\n\n\n Bij deze oudere methode worden dunne lagen weggefreesd (bijvoorbeeld 0,025 mm per keer), waarna het nieuw blootgelegde oppervlak op hardheid wordt getest (Rockwell of Vickers). De diepte waarop de hardheid onder een drempelwaarde daalt, wordt geregistreerd. Deze methode is minder nauwkeurig dan een traversering vanwege bewerkingsfouten en wordt tegenwoordig nog maar zelden gebruikt.<\/p>\n\n\n\n Bij recente ontwikkelingen op het gebied van niet-destructief onderzoek (NDT) wordt gebruikgemaakt van de magnetische of akoestische eigenschappen van de geharde laag. Zo kan een wervelstroomsensor met variabele frequentie faseveranderingen in verband brengen met de diepte van de hardlaag. Deze methoden vereisen een onderdeelspecifieke kalibratie en zijn gevoelig voor de geometrie van het onderdeel en de chemische samenstelling van het materiaal. Ze zijn waardevol voor inline-inspectie van 100%, maar kunnen de microhardheidsmeting nog niet vervangen voor de uiteindelijke beoordeling.<\/p>\n\n\n\n Zelfs bij een perfecte uitvoering kunnen verschillende factoren de metingen van de casusdiepte be\u00efnvloeden.<\/p>\n\n\n\n Een test van de diepte van een zaak is niet verdedigbaar zonder dat daarbij naar een norm wordt verwezen. De belangrijkste documenten zijn:<\/p>\n\n\n\n Voor genitreerde mantels, zie ISO 2639<\/strong> wordt vaak aangepast om een hardheid van 400 HV of 513 HV (gelijk aan 50 HRC) aan te geven, of een bepaalde hardheidsverschil ten opzichte van de kern.<\/p>\n\n\n\n Een rapport over de diepte van de hardlaag mag niet eindigen met \u201cECD = 0,48 mm\u201d. De vorm van het hardheidsprofiel biedt diagnostische informatie over het warmtebehandelingsproces.<\/p>\n\n\n\n Een bekwame metallurg interpreteert het profiel als een verhaal over het proces.<\/p>\n\n\n\n Neem bijvoorbeeld een stalen rondsel van het type 8620, dat is gehard om een ECD van 0,6 mm te bereiken. Een microhardheidsmeting bij 500 gf levert het volgende resultaat op:<\/p>\n\n\n\n Door interpolatie tussen 0,55 mm (565 HV) en 0,60 mm (535 HV) komt het punt van 550 HV uit op 0,57 mm<\/strong>. Dit is iets minder diep dan de beoogde 0,60 mm. De ingenieur zou de carbonisatietijd bij de volgende batch met 10% kunnen verlengen. De kernhardheid van 380 HV (~38 HRC) bevestigt dat de doorharding correct is verlopen.<\/p>\n\n\n\n Het testen van de hardheid in de hardheidsdiepte, met name de microhardheidsmeting, is niet louter een afvinkje op de kwaliteitscontrolelijst. Het is een kwantitatieve dialoog tussen het onderdeel en de metallurg. Het laat zien of de warmtebehandelingsoven de beloofde koolstofgradi\u00ebnt heeft opgeleverd, of de afkoeling intensief genoeg was om martensiet tot de juiste diepte te vormen, en of het onderdeel zijn levensduur zal doorstaan.<\/p>\n\n\n\n Hoewel NDT-methoden zich blijven ontwikkelen, blijven de gepolijste dwarsdoorsnede en de piramidevormige Vickers-indenter de ultieme maatstaf. Voor ingenieurs betekent inzicht in het testen van de hardingsdiepte inzicht in de aard zelf van gehard staal: een combinatie van een hard, betrouwbaar oppervlak en een veerkrachtige, vergevingsgezinde kern \u2013 gemeten per indringdiepte van 10 micron.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" In mechanical engineering, few components are asked to perform such a contradictory task as a case-hardened part. A gear tooth<\/p>","protected":false},"author":4,"featured_media":30253,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[117],"tags":[149],"class_list":["post-30631","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-hardness-tester","tag-case-depth-hardness-testing"],"yoast_head":"\n![\"\"](\"https:\/\/hardnesstests.com\/wp-content\/uploads\/2026\/01\/27.jpg\")
<\/figure>\n\n\n\n1. De kernbegrippen: totale versus effectieve casusdiepte<\/h2>\n\n\n\n
\n
2. De belangrijkste methode: microhardheidsmeting (Vickers of Knoop)<\/h2>\n\n\n\n
Stapsgewijze procedure:<\/h3>\n\n\n\n
Er wordt een dwarsdoorsnede van het onderdeel gemaakt, loodrecht op het oppervlak. Het monster wordt in geleidende hars ingebed en vervolgens geslepen en gepolijst tot een spiegelgladde afwerking (meestal met diamantpolijst tot 1 \u00b5m). Eventuele resterende vervormingen of warmte als gevolg van het snijden maken de resultaten ongeldig.<\/p>\n\n\n\n
Er wordt een reeks inkepingen aangebracht langs een rechte lijn, beginnend zo dicht mogelijk bij het oppervlak (meestal op een afstand van 0,05 tot 0,10 mm van de rand). De afstand tussen de inkepingen is van cruciaal belang: deze moet ten minste 2,5 keer de diagonaallengte van de inkeping bedragen om interferentie door verharding door naburige inkepingen te voorkomen. De gebruikelijke afstand is 0,1 mm nabij de geharde laag en 0,2 mm in de overgangszone.<\/p>\n\n\n\n
Een Vickers-microhardheidsmeter oefent een lage belasting uit \u2014 doorgaans 100 gf, 300 gf of 1000 gf (0,98 N tot 9,8 N). Lichtere belastingen zorgen voor een nauwkeurigere ruimtelijke resolutie dicht bij het oppervlak, maar zwaardere belastingen produceren grotere indrukken die de microstructurele heterogeniteit middelen. ISO 2639 beveelt 500 gf tot 1000 gf aan voor gecarbureerde lagen met een diepte van meer dan 0,3 mm.<\/p>\n\n\n\n
Voor elke inkeping meet de microscoop beide diagonalen van het piramidevormige vierkant. De Vickers-hardheid (HV) wordt als volgt berekend: HV = 1,854 \u00d7 Fd\u00b2H<\/em>V<\/em>=1,854\u00d7d<\/em>2F<\/em>\u200b<\/p>\n\n\n\n
De hardheid (HV) wordt uitgezet tegen de afstand tot het oppervlak (mm). De resulterende curve vertoont doorgaans een plateau met hoge hardheid (700\u2013800 HV voor gecarbureerd staal), gevolgd door een scherpe daling (de \u201cknie\u201d) en vervolgens een geleidelijke afvlakking naar de kernhardheid (300\u2013400 HV).<\/p>\n\n\n\n
De effectieve hardheidsdiepte wordt bepaald door interpolatie tussen de twee punten die 550 HV omvatten. Als de hardheid bijvoorbeeld bij 0,40 mm 580 HV bedraagt en bij 0,45 mm 520 HV, levert lineaire interpolatie het 550 HV-punt op bij ongeveer 0,425 mm.<\/p>\n\n\n\n3. Alternatieve methoden: wanneer snelheid van belang is<\/h2>\n\n\n\n
De Nital-etsproef (totale etsdiepte)<\/h3>\n\n\n\n
De slijphardheidstest (vijltest)<\/h3>\n\n\n\n
Incrementeel draaien \/ Laagverwijdering<\/h3>\n\n\n\n
Ultrasone en wervelstroommethoden (niet-destructief)<\/h3>\n\n\n\n
![\"\"](\"https:\/\/hardnesstests.com\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/11.jpg\")
<\/figure>\n\n\n\n4. Belangrijke factoren die de resultaten be\u00efnvloeden<\/h2>\n\n\n\n
\n
5. Industrienormen: de regelboeken<\/h2>\n\n\n\n
\n
6. Het profiel interpreteren: meer dan alleen een getal<\/h2>\n\n\n\n
\n
7. Praktisch voorbeeld: een gecarbureerde tandwieltand<\/h2>\n\n\n\n
Afstand (mm)<\/th> HV (gemiddelde van 3)<\/th><\/tr><\/thead> 0.05<\/td> 780<\/td><\/tr> 0.10<\/td> 790<\/td><\/tr> 0.15<\/td> 785<\/td><\/tr> 0.20<\/td> 770<\/td><\/tr> 0.30<\/td> 720<\/td><\/tr> 0.40<\/td> 650<\/td><\/tr> 0.50<\/td> 590<\/td><\/tr> 0.55<\/td> 565<\/td><\/tr> 0.60<\/td> 535<\/td><\/tr> 0.65<\/td> 500<\/td><\/tr> 0.80<\/td> 380 (kern)<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n 8. Veelvoorkomende valkuilen en probleemoplossing<\/h2>\n\n\n\n
Probleem<\/th> Waarschijnlijke oorzaak<\/th> Oplossing<\/th><\/tr><\/thead> Eerste inspringing > 0,10 mm vanaf de rand<\/td> Slechte uitlijning of een te grote stap<\/td> Gebruik een podiummicrometer; begin dichterbij<\/td><\/tr> Overmatige spreiding in de gegevens<\/td> Schade door polijsten of restspanning<\/td> Opnieuw polijsten met minder druk; spanningsvermindering<\/td><\/tr> Geen scherpe daling in hardheid (gradi\u00ebnt over >0,5 mm)<\/td> Interkristallijne oxidatie of laag koolstofpotentieel<\/td> Controleer de atmosfeer in de oven; controleer de koolstofsensor<\/td><\/tr> Inspringende scheuren aan korrelgrenzen<\/td> Te zware belasting voor een dunne behuizing<\/td> Verminder de belasting tot 100 gf of 200 gf<\/td><\/tr> Verschil tussen de diagonalen van de linker- en rechterinspringing >5%<\/td> De indrukkop staat niet loodrecht<\/td> Het preparaatplatform opnieuw waterpas zetten<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Conclusie: De onmisbare test<\/h2>\n\n\n\n