{"id":2355,"date":"2026-06-25T03:52:02","date_gmt":"2026-06-25T03:52:02","guid":{"rendered":"https:\/\/helicalcutgears.top\/?p=2355"},"modified":"2026-06-25T03:52:02","modified_gmt":"2026-06-25T03:52:02","slug":"helical-gear-hardness-testing-hrc-hb-case-depth","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/helicalcutgears.top\/de\/helical-gear-hardness-testing-hrc-hb-case-depth\/","title":{"rendered":"H\u00e4rtepr\u00fcfung von Schr\u00e4gverzahnungen \u2013 Leitfaden zur Messung von HRC, HB und HV sowie zur \u00dcberpr\u00fcfung der Einsatzh\u00e4rtungstiefe"},"content":{"rendered":"
\n
\n
<\/div>\n
\n

H\u00e4rtepr\u00fcfung von Schr\u00e4gverzahnungen \u2013 HRC-, HB- und HV-Messung sowie \u00dcberpr\u00fcfung der Einsatzh\u00e4rtungstiefe<\/h1>\n

Die H\u00e4rte ist die mit Abstand wichtigste messbare Eigenschaft eines fertigen Materials. Stirnrad<\/strong> Die H\u00e4rtepr\u00fcfung ermittelt direkt die Kontaktdauerfestigkeit \u03c3_Hlim<\/sub> und die Biegedauerfestigkeit \u03c3_Flim<\/sub> und dient als prim\u00e4rer Nachweis f\u00fcr die korrekte Durchf\u00fchrung der W\u00e4rmebehandlung. Dieser Leitfaden erl\u00e4utert, welche H\u00e4rteskala in welcher Pr\u00fcfphase anzuwenden ist, wo am Zahn zu pr\u00fcfen ist, wie die Einsatzh\u00e4rtungstiefe mittels Vickers-Mikroh\u00e4rtepr\u00fcfung gemessen wird und wie das mit einer Zahnradlieferung gelieferte H\u00e4rtezertifikat zu \u00fcberpr\u00fcfen ist.<\/p>\n

Dokumentation zu H\u00e4rtetests anfordern \u2192<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

Drei H\u00e4rteskalen und ihre jeweilige Anwendung bei Schr\u00e4gverzahnungen<\/h2>\n

Es werden drei H\u00e4rteskalen verwendet in Stirnrad<\/strong> Pr\u00fcfverfahren, die jeweils f\u00fcr einen anderen H\u00e4rtebereich und Messkontext geeignet sind. Die Verwendung der falschen Skala \u2013 beispielsweise der Versuch, eine aufgekohlte Oberfl\u00e4che mit HRC 60 mit einem Brinell-H\u00e4rtepr\u00fcfger\u00e4t zu messen \u2013 f\u00fchrt zu unzuverl\u00e4ssigen Ergebnissen und kann das Pr\u00fcfger\u00e4t besch\u00e4digen.<\/p>\n

\n
Brinell (HB) \u2014 Zahnr\u00e4der mit weicher Zahnflanke<\/strong><\/p>\n

Bereich: HB 80\u2013650 (zuverl\u00e4ssig bis HB 450 f\u00fcr Zahnr\u00e4der). Getestet mit einer 10-mm-Hartmetallkugel bei 3000 kg Last. Der gro\u00dfe Eindringk\u00f6rper (2\u20136 mm Durchmesser) mittelt \u00fcber eine gro\u00dfe Fl\u00e4che, wodurch sich HB f\u00fcr QT-Weichflankenpr\u00fcfung eignet. Schr\u00e4gverzahnung<\/strong> (HB 220\u2013350). Das HB-Verfahren ist f\u00fcr aufgekohlte Oberfl\u00e4chen ungeeignet \u2013 der Eindringk\u00f6rper ist zu gro\u00df und dringt durch die d\u00fcnne Randschicht in den weicheren Kern ein, was zu einem uneinheitlichen Messwert f\u00fchrt, der die tats\u00e4chliche Oberfl\u00e4chenh\u00e4rte untersch\u00e4tzt.<\/p>\n<\/div>\n

Rockwell C (HRC) \u2013 Hartverzahnte Flankenverzahnungen<\/strong><\/p>\n

Bereich: HRC 20\u201370 (zuverl\u00e4ssig f\u00fcr Zahnradoberfl\u00e4chen HRC 30\u201365). Gepr\u00fcft mit einem Diamant-Brale-Kegel bei 150 kg Pr\u00fcflast. Der kleinere Eindringk\u00f6rper (ca. 0,2 mm Eindruckdurchmesser) misst die Oberfl\u00e4chenh\u00e4rte zuverl\u00e4ssig auf einsatzgeh\u00e4rteten (HRC 58\u201362) und induktionsgeh\u00e4rteten (HRC 50\u201355) Oberfl\u00e4chen. Schr\u00e4gverzahnung<\/strong>Die minimale Einsatzh\u00e4rtungstiefe f\u00fcr eine g\u00fcltige HRC-Messung betr\u00e4gt etwa 0,5 mm \u2013 darunter \u00fcbersch\u00e4tzt der Test die Einsatzh\u00e4rte, da der Eindringk\u00f6rper den weicheren Kern unter der d\u00fcnnen Einsatzh\u00e4rtung erfasst.<\/p>\n<\/div>\n

Vickers-Mikroh\u00e4rte (HV) \u2013 Einsatzh\u00e4rtungstiefenverlauf<\/strong><\/p>\n

Messbereich: beliebig \u2013 50\u20133000 HV. Gepr\u00fcft mit einem Diamantpyramidenpr\u00fcfk\u00f6rper unter Lasten von 0,01 bis 30 kg. Der Mikroh\u00e4rtepr\u00fcfk\u00f6rper (Eindruck 0,01\u20130,1 mm) erm\u00f6glicht Messungen in eng beieinanderliegenden Tiefen von der Oberfl\u00e4che \u2013 alle 0,1 mm durch die Einsatzh\u00e4rtung \u2013 und liefert so das vollst\u00e4ndige H\u00e4rte-Tiefen-Profil, das zur Bestimmung der effektiven Einsatzh\u00e4rtungstiefe erforderlich ist. Dies ist die einzige Skala, die die Einsatzh\u00e4rtungstiefe in einem solchen System messen kann. Stirnrad<\/strong>.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

Wo kann die H\u00e4rte eines Schr\u00e4gverzahnungszahns gepr\u00fcft werden?<\/h2>\n

\"Schr\u00e4gverzahnung<\/p>\n

Detail des Schr\u00e4gverzahnungszahns \u2013 die drei korrekten H\u00e4rtepr\u00fcfstellen: (1) Zahnflanke am Teilkreis f\u00fcr die HRC-Oberfl\u00e4chenh\u00e4rte; (2) Zahnstirnfl\u00e4che f\u00fcr die Brinell-H\u00e4rtepr\u00fcfung (weiche Flanke); (3) metallografischer Querschnitt in der Zahnmitte f\u00fcr die Vickers-Mikroh\u00e4rtepr\u00fcfung. Jede Pr\u00fcfstelle dient einem anderen Pr\u00fcfzweck.<\/p>\n

Pr\u00fcfort f\u00fcr die Oberfl\u00e4chenh\u00e4rte \u2013 An der Zahnflanke am Teilkreis<\/h3>\n

Die korrekte Position f\u00fcr die HRC-Oberfl\u00e4chenh\u00e4rtepr\u00fcfung auf einem aufgekohlten oder induktionsgeh\u00e4rteten Werkst\u00fcck Stirnrad<\/strong> Die H\u00e4rtepr\u00fcfung erfolgt an der Zahnflanke, auf H\u00f6he des Teilkreises (der mittleren H\u00f6he des aktiven Zahnprofils). Pr\u00fcfen Sie nicht an der Zahnspitze (dem Au\u00dfendurchmesser des Zahnrads) oder am Zahnfu\u00df \u2013 diese Bereiche weisen ein anderes Kohlenstoffprofil als die aktive Zahnflanke auf und k\u00f6nnen zu irref\u00fchrenden H\u00e4rtewerten f\u00fchren. F\u00fcr eine harte Zahnflanke Stirnrad<\/strong> Bei M5 liegt der Teilkreis etwa 3,5 mm \u00fcber dem Fu\u00dfkreis und ist somit gut mit einem tragbaren HRC-Pr\u00fcfger\u00e4t zug\u00e4nglich.<\/p>\n

Korea Ever-Power pr\u00fcft die HRC-H\u00e4rte an mindestens drei Z\u00e4hnen pro Zahnrad im Teilkreis an der Zahnflanke und gibt die Minimal- und Maximalwerte sowie den Mittelwert an. Der vorgegebene Bereich (z. B. HRC 58\u201362) muss von allen Einzelmessungen, nicht nur vom Mittelwert, eingehalten werden.<\/p>\n

Brinell-Pr\u00fcfstelle \u2013 Stirnfl\u00e4che des Zahnrads oder gebohrte Nabenfl\u00e4che<\/h3>\n

F\u00fcr QT-Soft-Flank Schr\u00e4gverzahnung<\/strong> (HB 220\u2013320) Die Brinellh\u00e4rte wird an der Stirnfl\u00e4che des Zahnrads oder der Nabenbohrung gepr\u00fcft \u2013 nicht an der Zahnflanke (der Zahn ist zu schmal f\u00fcr einen zuverl\u00e4ssigen 10-mm-Kugelabdruck auf der gekr\u00fcmmten Flankenfl\u00e4che). Die Stirnfl\u00e4che wird vor der Pr\u00fcfung auf Ra \u2264 1,6 \u00b5m plan bearbeitet, um eine repr\u00e4sentative ebene Fl\u00e4che f\u00fcr den Eindringk\u00f6rper zu gew\u00e4hrleisten. Die Brinellh\u00e4rte der Stirnfl\u00e4che gilt als repr\u00e4sentativ f\u00fcr die H\u00e4rte des weichen Zahnflankenquerschnitts. Stirnrad<\/strong> K\u00f6rper.<\/p>\n

H\u00e4rtetiefenmessung mittels Vickers-Mikroh\u00e4rtepr\u00fcfung<\/h2>\n

Die \u00dcberpr\u00fcfung der H\u00e4rtetiefe ist der wichtigste und am h\u00e4ufigsten hinterfragte Punkt bei einer einsatzgeh\u00e4rteten Stirnrad<\/strong> Pr\u00fcfzertifikat. In ISO 6336-5 und DIN 50190 sind zwei H\u00e4rtetiefenmessungen definiert:<\/p>\n

\n\n\n\n\n\n\n
Begriff<\/th>\nDefinition<\/th>\nPr\u00fcfverfahren<\/th>\nWarum das wichtig ist<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Effektive Geh\u00e4usetiefe (ECD, CHD)<\/td>\nTiefe von der Oberfl\u00e4che bis zu dem Punkt, an dem die H\u00e4rte auf HV 550 (\u2248 HRC 52) abf\u00e4llt<\/td>\nVickers-Mikroh\u00e4rtepr\u00fcfung in 0,1-mm-Intervallen von der Oberfl\u00e4che nach innen; Tiefeninterpolation beim \u00dcberschreiten von HV 550.<\/td>\nDirekt mit der Lochfra\u00dfbest\u00e4ndigkeit verbunden ist die Tiefe der erm\u00fcdungsbest\u00e4ndigen Schicht. Diese muss mindestens dem in der Zeichnung angegebenen Mindestwert entsprechen.<\/td>\n<\/tr>\n
Gesamtgeh\u00e4usetiefe (TCD, CD)<\/td>\nTiefe von der Oberfl\u00e4che bis zu dem Punkt, an dem die H\u00e4rte der Kernh\u00e4rte + 50 HV entspricht<\/td>\nDie Vickers-H\u00e4rtepr\u00fcfung wurde fortgesetzt, bis sich die H\u00e4rte auf Kernniveau stabilisierte; Tiefe bei (Kern + 50 HV) Messwert<\/td>\nGibt die Gesamttiefe der kohlenstoffangereicherten Zone an. TCD ist stets gr\u00f6\u00dfer als ECD \u2013 um 25\u201360%, abh\u00e4ngig von Legierung und Abschreckverfahren. Die Zeichnung muss die zu messende Einheit angeben.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Wie man eine Geh\u00e4usetiefenmessung liest<\/h3>\n

Eine Vickers-Mikroh\u00e4rtepr\u00fcfung f\u00fcr ein aufgekohltes Stirnrad<\/strong> Die H\u00e4rte wird auf der Y-Achse und die Tiefe unter der Oberfl\u00e4che auf der X-Achse dargestellt. Charakteristisch ist folgender Verlauf: Hohe Oberfl\u00e4chenh\u00e4rte (HV 700\u2013850, entsprechend HRC 60\u201365) an der Oberfl\u00e4che; allm\u00e4hlicher Abfall in der Einsatzh\u00e4rtung; \u00dcbergangszone, in der die H\u00e4rte innerhalb von 0,2\u20130,5 mm von HV 550 auf die Kernh\u00e4rte abf\u00e4llt; flache Kernh\u00e4rte (HV 350\u2013450, HRC 35\u201345). Die effektive Einsatzh\u00e4rtungstiefe (ECD) wird am Schnittpunkt der H\u00e4rteachse mit HV 550 abgelesen. F\u00fcr die Spezifikation \u201eECD min. 0,8 mm\u201c muss die Kurve HV 550 in einer Tiefe von mindestens 0,8 mm unter der Oberfl\u00e4che schneiden.<\/p>\n

H\u00e4ufige Betrugsmaschen bei Fallauswertungen:<\/strong> Die Angabe der Gesamth\u00e4rtungstiefe (TCD) auf einem Zertifikat, das die effektive H\u00e4rtetiefe (ECD) spezifiziert, f\u00fchrt zu einer \u00dcberbewertung der scheinbaren H\u00e4rtetiefe um 30\u201360%. Ein Zertifikat, das \u201eH\u00e4rtetiefe 1,2 mm\u201c angibt, ohne zu spezifizieren, ob es sich um ECD (bis HV 550) oder TCD (bis Kern + 50 HV) handelt, ist mehrdeutig. Korea Ever-Power gibt die Messdefinition (ECD bis HV 550 gem\u00e4\u00df DIN 50190 Teil 1) stets explizit im H\u00e4rtepr\u00fcfbericht an.<\/div>\n

Mobile Feldh\u00e4rtepr\u00fcfung \u2013 Leeb- und UCI-Methoden<\/h2>\n

F\u00fcr die HRC- und Brinell-Pr\u00fcfger\u00e4te in der Werkstatt muss die Ausr\u00fcstung zum Ger\u00e4t gebracht werden. Bei gro\u00dfen Ger\u00e4ten Schr\u00e4gverzahnung<\/strong> (AD > 400 mm, Masse > 500 kg) die nicht in ein Labor transportiert werden k\u00f6nnen, erm\u00f6glichen tragbare H\u00e4rtepr\u00fcfger\u00e4te die \u00dcberpr\u00fcfung vor Ort am Installationsort oder in der Werkstatt:<\/p>\n

\n\n\n\n\n\n\n
Verfahren<\/th>\nFunktionsprinzip<\/th>\nGenauigkeit vs. Labor<\/th>\nAm besten geeignet f\u00fcr<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Leeb-Rebound (HL)<\/td>\nEine Wolframkarbidkugel wird mittels einer Feder gegen die Oberfl\u00e4che geschleudert; das Verh\u00e4ltnis von R\u00fcckprall- zu Aufprallgeschwindigkeit wird elektronisch gemessen und mithilfe einer empirischen Tabelle in HRC oder HB umgerechnet.<\/td>\n\u00b13\u20135 HRC im Vergleich zum Laborwert; zuverl\u00e4ssig f\u00fcr QT-Zahnr\u00e4der; weniger zuverl\u00e4ssig bei d\u00fcnnen einsatzgeh\u00e4rteten Geh\u00e4usen (<1 mm)<\/td>\nGro\u00dfe weiche Flanke Schr\u00e4gverzahnung<\/strong> im Feld; Massenpr\u00fcfung, ob die W\u00e4rmebehandlung \u00fcberhaupt angewendet wurde<\/td>\n<\/tr>\n
UCI (Ultraschall-Kontaktimpedanz)<\/td>\nEin mit Diamant best\u00fcckter Vickers-Stab schwingt im Ultraschallmodus; der Kontakt mit der Pr\u00fcfoberfl\u00e4che ver\u00e4ndert die Resonanzfrequenz proportional zur Oberfl\u00e4chenh\u00e4rte.<\/td>\n\u00b12\u20133 HRC; genauer als Leeb f\u00fcr aufgekohlte Oberfl\u00e4chen mit einer Einsatzh\u00e4rtungstiefe > 0,3 mm.<\/td>\nHarte Zahnflanke Schr\u00e4gverzahnung<\/strong> bei der Installation; gekr\u00fcmmte Oberfl\u00e4chen, auf denen Brinell- oder Rockwell-Pr\u00fcfger\u00e4te nicht positioniert werden k\u00f6nnen<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Tragbare H\u00e4rtepr\u00fcfger\u00e4te sollten vor jeder Messung anhand eines zertifizierten Referenzpr\u00fcfblocks (HRC 60 \u00b1 0,5 und HRC 40 \u00b1 0,5) kalibriert werden. Stirnrad<\/strong> Bei Zahnflanken muss der Pr\u00fcfer senkrecht zur gekr\u00fcmmten Flankenfl\u00e4che ausgerichtet sein \u2013 die Verwendung einer Haltevorrichtung f\u00fcr die Sonde wird empfohlen, um einen gleichbleibenden Sondenwinkel zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n

Was ist bei einem H\u00e4rtezertifikat f\u00fcr Stirnr\u00e4der zu pr\u00fcfen?<\/h2>\n

\"Schr\u00e4gverzahntes<\/p>\n

Harte Zahnflanke Stirnrad<\/strong> Das diesem Zahnrad beiliegende H\u00e4rtepr\u00fcfzertifikat dokumentiert die H\u00e4rte (HRC) an mindestens drei Z\u00e4hnen (Minimal-, Maximal- und Mittelwert), die Vickers-H\u00e4rtekurve und die H\u00e4rtepr\u00fcfung (ECD) bis HV 550 mit Angabe der H\u00e4rtetiefe in mm. Zertifikate, denen Einzelzahnmessungen oder eine Definition der H\u00e4rtetiefe fehlen, sollten vor Annahme der Sendung hinterfragt werden.<\/p>\n

Ein vollst\u00e4ndiges H\u00e4rtezertifikat f\u00fcr eine einsatzgeh\u00e4rtete und geschliffene Oberfl\u00e4che Stirnrad<\/strong> muss Folgendes enthalten:<\/p>\n