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Funktionsweise und Einflüsse auf die mobile Ultrasonic Contact Impedance (UCI)-Härteprüfung

A. Monas.

Prakt. Met. Sonderband, Werkstoff-Informationsgesellschaft mbH, Frankfurt, 43, 91-96, (2011)

Abstract
Die Härteprüfung ist ein wichtiges Verfahren in der Werkstoffprüfung. Mithilfe der Härteprüfung lassen sich Werkstoffe schnell und zuverlässig lokal charakterisieren. So ist es nicht verwunderlich, dass die Härteprüfung (insbesondere die Vickers-Härteprüfung) starke Verbreitung in der Industrie gefunden hat und sich als Standard-Verfahren für die Ermittlung von Eigenschaften neuer Materialien oder Qualitätssicherung durch die Einhaltung geforderter Spezifikationen etabliert hat. Das verbreitete Vickers-Härteprüfverfahren ist genormt und die Einflussparameter sind hinreichend dokumentiert. So können relevante Aussagen auf Basis der Ergebnisse der Vickers-Härteprüfung gemacht werden. Will man unmittelbar in der Produktion, bzw. am Bauteil ambulant eine Härteprüfung durchführen, ist die Vickersprüfung mittels stationären Laborgeräts ungeeignet. Diesem Einsatzprofil wird die „Ultrasonic-Contact-Impedance“(UCI)-Härteprüfung gerecht und bietet sich als sinnvolle Ergänzung zur stationären Härteprüfung an. Bei ambulanten Einsätzen der Open Grid Europe besteht meist nicht die Möglichkeit, auf eine stationäre Härteprüfung zurückzugreifen, da die Prüfungen in der Regel bei laufendem Betrieb und unmittelbar am Bauteil durchgeführt werden. Hier hat sich in den letzten Jahren das UCI-Verfahren durch seine hohe Mobilität und Geschwindigkeit bestens bewährt. Was allerdings fehlt, sind Untersuchungen über die Wiederholbarkeit und statistische Sicherheit des Verfahrens. Auch die UCI Norm fordert neben der Angabe eines Härtewertes auch Aussagen zur Messunsicherheit. Dazu werden in der Literatur Methoden zur Bestimmung der Messunsicherheit beschrieben. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Eignung dieser Verfahren für den ambulanten Einsatz überprüft. In bisherigen Untersuchungen wurden zentrale Einflussgrößen wie Schräge und Dauer der Messung oder Rauheit der Oberfläche, sowie die Härte des Prüfstoffes nicht ausreichend untersucht. Damit einhergehend fehlt auch eine Grundlage, auf Basis welcher man eine Aussage über die Relevanz einer einzelnen oder einer Serie von Messungen des UCI-Verfahrens treffen kann. Diese Arbeit soll einen Beitrag dazu leisten, die Ergebnisse der UCI-Prüfung besser bewerten und verstehen zu können. In dieser Arbeit wird mithilfe einer Parameterstudie qualitativ und quantitativ gezeigt, wie die UCI-Prüfung von den genannten Faktoren abhängt.

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