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Azkaenion
Anmeldungsdatum: 21.06.2020
Beiträge: 301
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 Azkaenion Verfasst am: 05. März 2022 09:47 Titel: Härte Werte umrechnen |
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Hallo!
Eine Titannitrid Hartmetallbeschichtung wird mit einem Härtewert von 2450 Hv (Härte Vickers) angegeben.
Das Titandioxid hat nach dem gleichen Verfahren 38Gpa.
Wenn ich das umrechne komme ich auf einen Wert von 11400 HV.
Aber das kann doch unmöglich stimmen.
Könnt ihr mir bitte helfen?
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212
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| hansguckindieluft Verfasst am: 05. März 2022 10:19 Titel: |
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Was heißt „nach dem gleichen Verfahren 38 GPa“?
GPa ist nicht Vickers. In welchen Bereichen gelten die Umrechnungstabellen, und für welche Werkstoffe? Was hast Du da zum Umrechnen verwendet? |
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Füsik-Gast
Gast
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| Füsik-Gast Verfasst am: 05. März 2022 11:06 Titel: VH |
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| Zitat: | Aber das kann doch unmöglich stimmen.
Und wieso kann das nicht stimmen?
Es gibt verschiedene TiO2-Modifikationen,wo man unterschiedliche Härten bestimmen kann.
Die 38 GPa sprechen für die sehr harte Modifikation in Cotunnit-Struktur:"
hardness measurements on the cotunnite-structured TiO2 synthesized at pressures above 60 GPa and temperatures above 1000 K reveal that this material is the hardest oxide yet discovered.
Furthermore, it is one of the least comp ressible (with a measured bulk modulus of 431 GPa) and [b]hardest (with a microhardness of 38 GPa) polycrystalline materials studied so far..."
Füsik-Gast.[/b] |
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Azkaenion
Anmeldungsdatum: 21.06.2020
Beiträge: 301
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| Azkaenion Verfasst am: 05. März 2022 13:01 Titel: |
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Dann habe ich falsch umgerechnet.
Da stand nach Vickers 38 GPa und da Vickers ja N/mm² ist, hab ich dann umgerechnet.
Könnt ihr mir bitte helfen?
Wieviel HV entspricht den diesen 38 GPa? |
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Azkaenion
Anmeldungsdatum: 21.06.2020
Beiträge: 301
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| Azkaenion Verfasst am: 05. März 2022 20:21 Titel: |
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Ich suche nach der Härte von ganz normalem Titandioxid das sich auch beim passivieren von Titan bildet. |
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Azkaenion
Anmeldungsdatum: 21.06.2020
Beiträge: 301
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| Azkaenion Verfasst am: 05. März 2022 20:30 Titel: |
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1 GPa = 1000N/mm²
2200 N/mm² = 660 HV
38GPa = 38.000 N/mm²
Über Dreisatz:
38.000 N/mm² x 660 HV : 2200 N/mm² = 11.400 HV
Das kommt mir aber exttemst hoch vor.
Titannitrid Hartmetall Beschichtungen haben dagegen "nur" 2000 - 2450 HV. |
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Füsik-Gast
Gast
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| Füsik-Gast Verfasst am: 05. März 2022 20:36 Titel: TiO2 |
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"normales TiO2" ist zu ungenau.
Für TiO2-Passivschichten durch Gleichstrom-Plasmaoxidiation findet man Werte von 1000 kg/mm2 (Structure and mechanical properties of passivating titanium oxide films fabricated by DC plasma oxidation).
Füsik-Gast. |
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Azkaenion
Anmeldungsdatum: 21.06.2020
Beiträge: 301
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| Azkaenion Verfasst am: 06. März 2022 07:49 Titel: |
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Ich verstehe das ganze nicht!
Da wird die Streckgrenze in Verbindung mit der Härte gebracht.
Aber eine Titannitrid Beschichtung hat dann 2000 - 2450 HV.
Hat man das auch über die Streckgrenze ermittelt?
Die 1000 Kg/mm² wäre dann 9810 N/mm².
Wird damit dann die Härte berechnet? |
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212
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| hansguckindieluft Verfasst am: 06. März 2022 10:53 Titel: |
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| Azkaenion hat Folgendes geschrieben: |
2200 N/mm² = 660 HV
38GPa = 38.000 N/mm²
Über Dreisatz:
38.000 N/mm² x 660 HV : 2200 N/mm² = 11.400 HV
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Das kannst Du m. E. nicht so einfach linear extrapolieren. Erst recht nicht auf so hohe Werte. Die 2200 N/mm^2 = 660 HV sind sicher aus einer Tabelle, die für unlegierten Stahl gilt, oder? Hier hast Du ein ganz anderes Material mit deutlich höheren Härtewerten. |
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212
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| hansguckindieluft Verfasst am: 06. März 2022 10:58 Titel: |
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| Azkaenion hat Folgendes geschrieben: |
Aber eine Titannitrid Beschichtung hat dann 2000 - 2450 HV.
Hat man das auch über die Streckgrenze ermittelt?
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Nein, die Vickers- Härte wird direkt gemessen. Schau Dir doch das Verfahren mal an. Vickers- Härte und Zugfestigkeit korrelieren zwar, aber es gibt keinen mathematischen Zusammenhang. Daher sind diese Umwertungen immer materialabhängig, und auch dann mit Vorsicht zu genießen. |
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Azkaenion
Anmeldungsdatum: 21.06.2020
Beiträge: 301
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| Azkaenion Verfasst am: 06. März 2022 11:01 Titel: |
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| hansguckindieluft hat Folgendes geschrieben: | | Azkaenion hat Folgendes geschrieben: |
2200 N/mm² = 660 HV
38GPa = 38.000 N/mm²
Über Dreisatz:
38.000 N/mm² x 660 HV : 2200 N/mm² = 11.400 HV
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Das kannst Du m. E. nicht so einfach linear extrapolieren. Erst recht nicht auf so hohe Werte. Die 2200 N/mm^2 = 660 HV sind sicher aus einer Tabelle, die für unlegierten Stahl gilt, oder? Hier hast Du ein ganz anderes Material mit deutlich höheren Härtewerten. |
Die Daten sind von der Metallograf Seite.
Ich habe mich auch schon gewundert wie man das in verbindung bringen will.
Egal wie ich das Internet durch suche, zur Härte von Titandioxid finde ich nix. . . |
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Füsik-Gast
Gast
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| Füsik-Gast Verfasst am: 06. März 2022 11:58 Titel: Härte |
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Es gibt hier zwei Probleme.Einmal die unterschiedlichen Einheiten bei den Härteangaben,die eine Umrechnung in Vicker-Härtegrade erschweren,
zum anderen,daß es nicht "das TiO2" gibt.
Für die Umrechnung zwischen VH und GPa gibt es gute online-Rechner.
Eine HV von 660 entspricht ca. 6,4 GPa
38 GPa entsprechen einer VH von 3875.
Und diese Werte beziehen sich nur auf die Härte bzgl. direkten Oberflächendruck(s. Vickers-Verfahren),aber nicht auf die Zugfestigkeit.
Die von mir zitierte Härte für DC-PO-TiO2 von 1000 kg/mm2 wird u.U. als kgf/mm2(s. Härteskalen) zu verstehen sein.
Das entspräche 9,8 GPa .
Diese wiederum eine VH von 917.
Füsik-Gast. |
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Azkaenion
Anmeldungsdatum: 21.06.2020
Beiträge: 301
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| Azkaenion Verfasst am: 06. März 2022 14:10 Titel: |
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Also ist Titandioxid wesentlich weicher als Titannizrid?
Welche HV hat den normaler Stahl als Vergleich?
Und du meinst die 38 GPA sind künstlich hergestelltes Titandioxid? |
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212
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| hansguckindieluft Verfasst am: 06. März 2022 14:31 Titel: |
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| Azkaenion hat Folgendes geschrieben: |
Welche HV hat den normaler Stahl als Vergleich? |
Was ist denn „normaler Stahl“? Meinst Du ungehärteten Baustahl? Der sollte so in der Größenordnung 100 - 150 HV liegen. |
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Azkaenion
Anmeldungsdatum: 21.06.2020
Beiträge: 301
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| Azkaenion Verfasst am: 06. März 2022 15:54 Titel: |
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Entschuldigung.
Ich habe zurück geschrieben als ich vom spielen mit meiner Tochter kurz mal Pause gemacht habe.
Ich meinte einen hochfesten Stahl.
Wie gesagt, liegen die TiN Schichten bei 2000 - 2450 Hv.
Das ist natürlich schon extrem hart.
Kolsterisierte Stähle bringen es auf immerhin 1100 Hv was auch schon sehr hart ist.
Wenn ich es richtig verstanden habe sind die 38 GPa eine künstölich hergestellte Titandioxid Schicht und zwischen der Anatas und der Rutil Konfiguration des Gitters gibt es wohl auch Unterschiede in der Härte.
Mit der Moos Härte kann man nicht wirklich etwas anfangen.
Reines Titan liegt da bei 5 -6.
Gerade noch mit dem Messer ritzbar.
Das kann aber auch nicht stimmen.
Reines Titan ist weicher oder genauso weich wie Edelstahl.
Da reicht es schon das ganze zu polieren und minimalst Staub / Dreck auf dem Metall zu haben, den man vielleicht nicht einmal sieht, und es gibt diese Politur Swirls.
Also ist es doch viel leicht zu zerkratzen als die Aussage "gerdae noch mit dem Messer ritzabr".
Oder geht man bei der Moos Härte anders an die Sache heran? |
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Füsik-Gast
Gast
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| Füsik-Gast Verfasst am: 06. März 2022 16:07 Titel: TiO2 |
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| Azkaenion hat Folgendes geschrieben: | | Und du meinst die 38 GPA sind künstlich hergestelltes Titandioxid? |
Das war der Wert,den du zu Anfang geliefert hast:"Das Titandioxid hat nach dem gleichen Verfahren 38Gpa..."
Zum Umrechnen verschiedener Werte gibt es online-Rechner.
Welche werte du dort jeweils eingibst,mußt du selbst wissen/recherchieren.
Ich habe für die TiO2-Beschichtung,hergestellt nach dem DC-Plasmaoxidation-
Verfahren,den Wert von umgerechnet 9,8 GPa,bzw. einer VH von 917 gefunden.
Aber auch das ist ungenau,wenn du die zur Vergleichbarkeit von VH-Werten normgerechten Angaben anschaust.
Füsik-Gast. |
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Azkaenion
Anmeldungsdatum: 21.06.2020
Beiträge: 301
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| Azkaenion Verfasst am: 06. März 2022 18:53 Titel: |
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Das mit der Härte ist sowieso so eine Sache.
Ein TiN Schicht ist extrem hart.
Titandioxid so wie ich es verstanden habe ist auch schon sehr hart.
Auf einer TiN Beschichtung werden sich immer ein paar Atomlagen Titandioxid bilden.
Das ist natürlich mehr (!) als hauchdünn und reicht nicht, um bei mechanischer Belastung Widerstand zu leisten.
Ich habe gelernt, das je härter eine Oberfläche ist, umso weniger Atome lösen sich aus der Oberfläche beim z.b. anfassen, oder beim polieren mit einem sauberen Tuch.
Dafür reicht es dann natürlich.
Wo Edelstahl direkt diese Polierswirls bekommt, passiert das bei einer TiN Schicht mit ein paar Atomlagen Titandioxid obendrauf natürlich nicht.
Aber wenn ich hier eine echte mechanische Belastung habe.
Dann sind diese paar Atomlagen Titandioxid nichts und auch eine TiN Beschichtung funktioniert dann nur, wen das Metall darunter entsprechend schon hochfest ist.
Also versucht man mit dem TiN lediglich den Verschleiß zu verringern und die Standzeit der Werkzeuge zu erhöhen.
Mal ganz blöd gefragt.
Man beschichtet mit TiN kolsterisiert Edelstahl.
Hat dann aber eine hauchdünne Passivschicht darüber die nicht annähernd diese Härte hat.
Trotzdem sieht man keinerlei Kratzer.
Welche Vermutung passt?
1. Es entstehen keine Kratzer weil die Passivschichten den Druck und die Bewegung ins Material mit machen und so lange die Schicht darunter nicht verletzt wird, gibt es keine Kratzer.
2. Es gibt andauernd bei jedem Kontakt mit anderen Materialien Kratzer, da die Passivschichten einfach zu dünn sind um etwas abzuhalten, aber es zerkratztnur die Passivschicht und da sind die kratzer zu fein um sie sehen zu können, bzw. es repassiviert direkt wieder die Passivschicht.
Beim aufstellen auf eine glatte Fläche ist das was anderes.
Da bleibt die Passivschicht zwar intakt.
Aber alle erhöhungen die höher sind als die paar Nanometer der Passivschicht drücken dann in das unpassivierte Material darunter.
Trotzdem sieht man bei entsprechend sorgfältig gefertigten Oberflächen nix.
Ich vermute, da ist die Verformung rein elastisch. |
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