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DIN EN ISO 14577-4:2017 Edition

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Metallische Werkstoffe – Instrumentierte Eindringprüfung zur Bestimmung der Härte und anderer Werkstoffparameter – Teil 4: Prüfverfahren für metallische und nichtmetallische Schichten

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DIN 2017-04 29
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In diesem Teil der ISO 14577 wird ein Verfahren zur Prüfung von Beschichtungen festgelegt, das insbesondere zur Prüfung dünner Beschichtungen im Nano bzw. Mikrobereich anwendbar ist. Die Anwendung dieses Verfahrens aus diesem Teil der ISO 14577 ist jedoch nicht erforderlich, wenn die Eindringtiefe einen so geringen Anteil der Beschichtungsdicke ausmacht, dass in jedem möglichen Fall ein Trägereinfluss vernachlässigt werden kann und die Beschichtung als Vollmaterial betrachtet werden kann. Die Grenzen für diese Fälle sind angegeben. Dieses Prüfverfahren ist auf die Prüfung von Einzelschichten beschränkt, wenn der Eindruck senkrecht zur Oberfläche des Probekörpers erfolgt; gradierte Beschichtungen oder Beschichtungen aus mehreren Schichten können jedoch auch im Querschnitt gemessen werden, wenn die Dicke der einzelnen Schichten oder der Stufungen größer ist als die räumliche Auflösung des Eindringvorgangs. Das Prüfverfahren ist auf keinen bestimmten Werkstofftyp beschränkt. Der Anwendungsbereich dieses Teils der ISO 14577 umfasst metallische, nicht metallische und organische Beschichtungen. Bei dem Verfahren wird angenommen, dass die Eigenschaften der Beschichtung unabhängig von der Eindringtiefe sind. Komposit-Überzüge sind als homogen anzusehen, wenn die Strukturgröße kleiner als die Größe des Eindrucks ist. Die Anwendung dieses Teils der ISO 14577 ist bezüglich der Härtemessung nur möglich, wenn der Eindringkörper eine Pyramide oder ein Kegel mit einem Spitzenradius, der klein genug ist, damit eine plastische Verformung in der Beschichtung auftritt. Die Härte von viskoelastischen Werkstoffen oder Werkstoffen, die ein bedeutendes Kriechen aufweisen, wird erheblich von der Dauer der Prüfungs-durchführung beeinflusst. ANMERKUNG 1 ISO 14577 1, ISO 14577 2 und ISO 14577 3 legen die Durchführung der instrumentierten Eindringprüfung von Vollmaterialien über alle Kraft und Wegbereiche fest. ANMERKUNG 2 Die hier durchgeführte Auswertung lässt keinerlei Aufwölbung oder Einsinken des Eindrucks zu. Der Einsatz eines Atomkraftmikroskops (en: Atomic Force Microscope, AFM) zur Bewertung der Eindruckform ermöglicht die Bestimmung der möglichen Aufwölbung oder Einsenkung der Oberfläche um den Eindruck herum. Diese Oberflächeneffekte führen bei der Auswertung zur Unterschätzung (Aufwölbung) oder Überschätzung (Einsenkung) der Kontaktfläche und können die Messergebnisse somit beeinflussen. Eine Aufwölbung entsteht allgemein bei vollständig kaltverfestigten Materialien. Eine Aufwölbung von weichen, duktilen Materialien ist bei dünneren Beschichtungen aufgrund der eingeschränkten Spannungen im Bereich der plastischen Verformung in der Beschichtung wahrscheinlicher. Berichten zufolge führt das aufgewölbte Material bei der Bestimmung der Härte zu einem tatsächlichen Anstieg der Kontaktfläche, bei der Bestimmung des Eindringmoduls ist dieser Effekt jedoch schwächer, da sich das aufgewölbte Material weniger steif verhält [1], [2].*Inhaltsverzeichnis

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