🔩 Vickershärte (Prüfkräfte 1 gf–120 kgf) und Knoophärte (1 gf–2 kgf) metallischer Werkstoffe — Anforderungen an Härteprüfgeräte, Eindringkörper, Härtevergleichsplatten und Prüfablauf; ASTM E92

Werkstoffe und ZfP ASTM E92

Übersicht

WAS DIE NORM BESCHREIBT (ASTM-Seite: Abschnitte 1 und 4). Die Verfahren umfassen die Bestimmung der Vickershärte und der Knoophärte metallischer Werkstoffe nach dem Prinzip des Eindrückens eines Vickers- oder Knoop-Eindringkörpers; die Norm gibt Anforderungen an Härteprüfgeräte und den Prüfablauf an. Verbindliche Anhänge: A1 — Prüfung der Härteprüfgeräte, A2 — Normalprüfmaschinen, A3 — Kalibrierung der Eindringkörper, A4 — Kalibrierung der Härtevergleichsplatten, A5 — Korrekturfaktoren für Vickersprüfungen an kugeligen und zylindrischen Oberflächen; nicht verbindliche Anlage X1 — Beispiele zur Ermittlung der Unsicherheit. Die Vickershärte wird mit Prüfkräften von 9,807 × 10⁻³ N bis 1176,80 N (1 gf–120 kgf) geprüft, die Knoophärte — von 9,807 × 10⁻³ N bis 19,613 N (1 gf–2 kgf); Hinweise für den Mikrohärtebereich (Prüfkräfte bis 1 kgf) enthält ASTM E384. Die Norm gibt Kräfte und Längen in SI-Einheiten an, aus historischen Gründen werden die Ergebnisse jedoch meist auf kgf und gf bezogen; bei der Kraft in Newton wird sie durch 9,80665 N/kgf geteilt. Prinzipien, Ablauf und Prüfung sind für beide Verfahren im Wesentlichen gleich; sie unterscheiden sich in der Geometrie des Eindringkörpers, der Berechnung der Härtezahl und darin, dass Vickers bei größeren Kräften angewendet werden kann. Anmerkung 2: Die Verfahren eignen sich auch für andere Werkstoffe (Keramik — ASTM C1326 und C1327).

BEDEUTUNG UND GRENZEN (Abschnitt 4 auf der ASTM-Seite). Vickers- und Knoophärte dienen der Bewertung von Werkstoffen, der Qualitätskontrolle von Fertigungsprozessen und Forschungsarbeiten; obwohl empirisch, korreliert sie bei vielen Metallen mit der Zugfestigkeit und gibt Hinweise auf Verschleißfestigkeit und Duktilität. Die Mikrohärte erlaubt die Prüfung von Werkstoffen, die für Makroprüfungen zu dünn oder zu klein sind, sowie einzelner Phasen und Zonen. Da beide Verfahren Härteinhomogenitäten aufdecken, kann ein Einzelergebnis die Härte des ganzen Werkstoffs nicht repräsentieren. Der Vickers-Eindringkörper ergibt in einem homogenen Werkstoff meist dieselbe Härtezahl bei allen Kräften, ausgenommen sehr kleine Kräfte (unter 25 gf) und Eindrücke mit Diagonalen kleiner als etwa 25 µm; in isotropen Werkstoffen sind beide Diagonalen des Eindrucks gleich. Die Knoop-Härtezahl steigt mit abnehmender Kraft, deutlicher in härteren Werkstoffen und bei Kräften unter 50 gf. Der Knoop-Eindringkörper hat die Form einer langgestreckten Raute, deren längere Diagonale 7,114-mal so lang ist wie die kürzere; er erzeugt schmalere und flachere Eindrücke als die Vickerspyramide, sodass die Eindrücke dichter gesetzt werden können — mit der kürzeren Diagonale in Richtung des Härtegradienten.

AUSGABEN UND STATUS (ASTM-Seiten, gelesen am 27.10.2026). In der ASTM-Versionsliste ist die Ausgabe E92-26 aktiv (DOI 10.1520/E0092-26); die Seite E92-23 (DOI 10.1520/E0092-23) ist als „Historical“ gekennzeichnet (beide mit dem Aktualisierungsdatum 27.08.2026), frühere Ausgaben sind E92-17, E92-16 und E92-82 mit Fassungen (R03, R97). Der Text der Abschnitte 1 und 4 auf den Seiten E92-23 und E92-26 ist identisch (Vergleich beider Seiten am 27.10.2026: keine Unterschiede); welche Änderungen die Ausgabe 2026 brachte, gibt die Seite nicht an. ASTM E92 hat keine polnische Ausgabe — es ist ein Dokument von ASTM International. Im iTeh-Katalog (gelesen am 27.10.2026) hat ASTM E92-23 den Status „Published“, E92-17 und E92-16 — „Historical“; die Ausgabe 2026 führte der Katalog noch nicht.

WIE VIELE LABORATORIEN UND IN WELCHER FORM (Kopie der Datenbank der Akkreditierungsumfänge, vom Produktionsserver am 27.10.2026 aktualisiert, und an diesem Tag heruntergeladene aktuelle PCA-Dokumente). Die Nummer E92 steht in 7 Datensätzen bei 6 polnischen Laboratorien: AB 001, AB 205, AB 792, AB 1489, AB 1700 (zwei Positionen) und das Kalibrierlaboratorium AP 045. Die Norm steht in allen 6 aktuellen PCA-Dokumenten; keine Position ist ausgesetzt. Alle schreiben „ASTM E92-23“; AB 792 hat in derselben Position auch „ASTM E92-17“ und daneben ASTM E384-22 und PN-EN ISO 6507-1:2024-04. Die ISO-Vickersnorm PN-EN ISO 6507-1:2024-04 haben in denselben Positionen AB 205, AB 792 und AB 1700, AB 1700 bei Schweißverbindungen auch PN-EN ISO 9015-1:2011. Der Reiter „Laboratorien“ („ASTM E92“) zeigt 13 Laboratorien: diese 6 polnischen und 7 tschechische (Reiterabfrage auf labcoda.pl, 27.10.2026).

WAS DIE LABORATORIEN PRÜFEN (Datenbankkopie und PCA-Dokumente). Ausschließlich Vickershärte: HV10 in Erzeugnissen aus Metallen und Legierungen sowie in Schweißverbindungen (AB 001, Abteilung Laborprüfungen in Poznań, auch am vom Auftraggeber angegebenen Ort), HV 10 in Stahlguss- und Gusseisenteilen sowie Hüttenerzeugnissen (AB 205), HV 0,1 und HV 10 in metallischen Werkstoffen und Erzeugnissen (AB 792), HV 0,1; 0,3; 0,5; 1; 5; 10; 30 in Metallen und Legierungen (AB 1489), HV10 in Schweißverbindungen und Hüttenerzeugnissen (AB 1700). AP 045 kalibriert nach dieser Norm Vickers-Härteprüfgeräte im Bereich 100–1000 HV für Skalen von HV 0,05 bis HV 30, mit der kleinsten Unsicherheit (CMC) von 1,4 % (HV 10) bis 5,1 % (HV 0,05). Die Knoophärte nach ASTM E92 steht in keiner polnischen Position; die Knoophärte HK hat AB 053 im Umfang — nach PN-EN ISO 4545-1:2024-04.

WO MAN LEICHT EIN SCHEINBAR RICHTIGES ERGEBNIS ERHÄLT. Erstens — Ausgabe: Die Umfänge zitieren E92-23, die ASTM heute als „Historical“ kennzeichnet; bei datierter Verweisung arbeitet das Laboratorium nach der Ausgabe im Umfang, und die Änderungen der Ausgabe 2026 beschreibt die ASTM-Seite nicht. Zweitens — Einheiten: Die Härtezahl ist mit der Kraft in Newton definiert, in der Praxis aber in kgf und gf angegeben; bei der Kraft in N muss durch 9,80665 N/kgf geteilt werden — ein Weglassen der Umrechnung verändert das Ergebnis etwa um das 9,8-Fache. Drittens — kleine Kräfte: Vickers bei Kräften unter 25 gf oder Eindrücken kleiner als etwa 25 µm und Knoop bei Kräften unter 50 gf ergeben kraftabhängige Zahlen; vergleichen lassen sich nur Ergebnisse mit derselben Kraft (z. B. HV 0,1 mit HV 0,1, nicht mit HV 10). Viertens — ein einzelner Eindruck muss nicht der Härte des ganzen Werkstoffs entsprechen, weil das Verfahren Inhomogenitäten erkennt. Fünftens — gekrümmte Oberflächen: Für Vickersprüfungen an kugeligen und zylindrischen Oberflächen hat die Norm Korrekturfaktoren (Anhang A5). Sechstens — ASTM E92 und PN-EN ISO 6507-1 sind zwei verschiedene Dokumente; drei Laboratorien haben beide in derselben Position, daher sollte der Prüfbericht angeben, nach welchem geprüft wurde.

WAS WIR NICHT ANGEBEN. Den Normtext hatten wir nicht (die Vorschau von E92-23 im iTeh-Katalog war nicht verfügbar, die ASTM-Seite stellt nur die Abschnitte 1 und 4 bereit). Wir geben die Anforderungen an Härteprüfgeräte und Eindringkörper, die Einwirkdauer der Kraft, die Abstände zwischen den Eindrücken und vom Rand, die Formeln zur Berechnung von HV und HK, die Faktoren aus Anhang A5 und die Unsicherheitsbeispiele nicht an.

Prinzip der Methode

Ein Vickers-Eindringkörper (Pyramide mit quadratischer Grundfläche) oder ein Knoop-Eindringkörper (langgestreckte Raute, Diagonalen im Verhältnis 7,114 : 1) wird mit einer bestimmten Kraft in die Werkstoffoberfläche gedrückt — bei Vickers von 1 gf bis 120 kgf, bei Knoop von 1 gf bis 2 kgf — und aus den Abmessungen des Eindrucks die Härtezahl HV oder HK berechnet; Prinzipien, Ablauf und Prüfung der Maschinen sind für beide Verfahren im Wesentlichen gleich (ASTM E92, Abschnitte 1 und 4 laut ASTM-Seite). Formeln und Ablauf GEBEN WIR NICHT AN.

Anwendungen

• Metallische Werkstoffe — Vickershärte (1 gf–120 kgf) und Knoophärte (1 gf–2 kgf), auch Mikrohärte bis 1 kgf (mit Verweis auf ASTM E384)
• Qualitätskontrolle, Bewertung von Werkstoffen und Zonen (Phasen, Härtegradienten — besonders mit dem Knoopverfahren)
• Prüfung und Kalibrierung von Härteprüfgeräten, Eindringkörpern und Härtevergleichsplatten (Anhänge A1–A4)
• In Akkreditierungsumfängen: 5 Prüflaboratorien (nur HV) und ein Laboratorium, das Vickers-Härteprüfgeräte kalibriert

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

ASTM E92-26 (wydanie aktywne; E92-23 — „Historical”)

Titel (PL)

Metody badań twardości Vickersa i twardości Knoopa materiałów metalowych (tłumaczenie tytułu nasze; norma ASTM nie ma polskiego wydania)

Title (EN)

Standard Test Methods for Vickers Hardness and Knoop Hardness of Metallic Materials

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Wahl von Verfahren und Prüfkraft

   Vickers 1 gf–120 kgf oder Knoop 1 gf–2 kgf; bei Kräften bis 1 kgf Hinweise in ASTM E384; Kraft in N umgerechnet mit 9,80665 N/kgf (Punkte 1.4–1.6).

2. Prüfung des Härteprüfgeräts

   Nach Anhang A1, mit nach A4 kalibrierten Härtevergleichsplatten und einem Eindringkörper nach A3. Einzelheiten GEBEN WIR NICHT AN.

3. Eindrücke setzen

   Eindrücken des Eindringkörpers und Messen der Eindruckdiagonalen; bei kugeligen und zylindrischen Oberflächen die Faktoren aus Anhang A5. Zeiten und Abstände GEBEN WIR NICHT AN.

4. Ergebnis

   HV oder HK mit dem Kraftsymbol (z. B. HV 10); ein Einzelergebnis muss nicht der Härte des ganzen Werkstoffs entsprechen (Punkt 4.3). ASTM E92-26 aktiv, E92-23 — „Historical“ (27.10.2026).

Erforderliche Geräte und Apparatur

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Die Norm befasst sich nicht mit Sicherheitsfragen; Sicherheits-, Gesundheits- und Umweltschutzpraktiken legt der Anwender fest (Punkt 1.8)
• FACHLICHER HINWEIS: vergleichen lassen sich nur Ergebnisse mit derselben Prüfkraft — bei kleinen Kräften hängt die Härtezahl von der Kraft ab

Häufige Fragen