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Fakultät Maschinenbau
Prüfmethode für die Bewertung der Schichthaftung

Rockwell-Eindringprüfung

Links - Prinzip der Rockwell-Eindringpruefung von oben nach unten mit: Prüfzusatzkraft, Prüfvorkraft auf den Bohrer, der auf die Schicht und das Substrat drückt. Links - 3 beispielhafte Rockwell-Eindrücke © LWT
Prinzip der Rockwell-Eindringprüfung und REM-Aufnahmen von beispielhaften Rockwell-Eindrücken

Die Rockwelleindringprüfung dient zur Bewertung der Schichthaftung von Dünnschichten auf den Substraten und ist nach DIN 4856:2018‑2 „Kohlenstoffschichten und andere Hartstoffschichten – Rockwell-Eindringprüfung zur Bewertung der Haftung“ und nach DIN EN ISO 26443:2016-09 „Hochleistungskeramik – Rockwell-Eindringprüfung zur Bewertung der Haftung von keramischen Schichten“ genormt. Mit einer kegelförmigen Diamantspitze wird wie bei einer Härteprüfung nach Rockwell ein Eindruck erzeugt. Durch die plastische Verformung können adhäsive und kohäsive Schichtschädigungen eintreten, sodass Rissnetzwerke und/oder Schichtablösungen um den Eindruck entstehen. Die erzeugte Schichtschädigung wird mikroskopisch untersucht, um die Schichthaftung in sechs Haftfestigkeitsklassen (HF1 bis HF6) gemäß DIN 4856:2018 2 bzw. in vier Haftfestigkeitsklassen (Klasse 0 bis Klasse 3) gemäß DIN EN ISO 26443:2016-09 einzuordnen. Die Bewertung erfolgt hierbei nach der Größe und Anzahl der Schichtablösung.

Schematische Darstellung der sechs Haftfestigkeitsklassen HF1 und HF6 nach DIN 4856:2018 2 © LWT
Schematische Darstellung der sechs Haftfestigkeitsklassen HF1 und HF6 nach DIN 4856:2018 2

Am LWT kommt der Universal-Härteprüfer Dia-Testor 2Rc der Firma Wolpert-Werke (Ludwigshafen, Deutschland) für die Rockwell-Eindringprüfung zum Einsatz. Die Prüflast für die Erzeugung des Rockwell-Eindrucks wird in Abhängigkeit des Substratwerkstoffs entsprechend der Normen ausgewählt. Für Stahlsubstrate mit einer Härte ≥ 54 HRC wird nach der Rockwell-Skala C geprüft, während bei einer Härte < 54 HRC die Rockwell-Skala A gemäß DIN 4856:2018‑2 bzw. die Rockwell-Skala D gemäß DIN EN ISO 26443:2016-09 verwendet wird. Bei Hartmetall oder Vollkeramiken wird hingegen bei beiden Normen nach Rockwell-Skala A geprüft.