Härteprüfung nach Knoop

Einordnung, Ablauf, Unterscheidung und Praxisempfehlungen.

Einordnung des Knoop-Verfahrens

Das Knoop-Verfahren ist ein statisches Härteprüfverfahren, das als Alternative zum Vickers Verfahren entwickelt wurde und besonders zur Prüfung von dünnen Schichten bzw. spröden Materialien angewendet wird. Es lässt sich wie folgt charakterisieren:

Es gehört zu den genormten Verfahren (ISO 4545, ASTM E92, ASTM E384).
Das Knoop-Verfahren hat einen Prüflastbereich von 1 gf bis 2 kgf gemäß ISO und ASTM, das heißt mit diesem Verfahren lässt sich im Mikro- und im Kleinlastbereich Härte prüfen.
Es handelt sich um ein optisches Verfahren. Zur Ermittlung des Härtewertes eines Prüfstückes wird die Eindrucksgröße gemessen, die der Eindringkörper hinterlässt.
Form und Material des Eindringkörpers: Der Eindringkörper ist eine Diamantpyramide mit rhombischer Grundfläche, die einen Längskantenwinkel von 172,5° sowie einen Querkantenwinkel von 130° besitzt.

Ablauf des Knoop-Prüfverfahrens

Bei der Härteprüfung nach Knoop, einem optischen Verfahren, wird die Eindrucksgröße gemessen, die der Eindringkörper hinterlässt.

Je größer der Eindruck, den der Eindringkörper unter definierter Prüfkraft auf der Oberfläche eines Werkstückes (einer Probe) hinterlässt, desto weicher ist das getestete Material.

Probenanforderungen bei der Härteprüfung nach Knoop

Knoop-Methoden und Anwendungen

Wie liest und stellt man einen Knoop-Härtewert dar?

Vergleich Knoop- und Vickers-Verfahren

Vor- und Nachteile des Knoop-Verfahrens

Die Härteprüfung nach Knoop bietet folgende Vorteile:

Man kann mit Knoop alle Materialien und Prüfteile messen, von weich bis hart, das Verfahren deckt den gesamten Härtebereich ab.
Es gibt nur einen Eindringkörper, der für alle Knoop-Methoden verwendet werden kann.
Es ist genauer in der Auswertung als Vickers, da die Knoop-Messdiagonale (Längsdiagonale) bei gleicher Eindringtiefe länger ist.
Die Prüfung ist zerstörungsfrei, es findet nur eine sehr geringe Beschädigung der Probenoberfläche statt (geringer als bei Vickers, da Eindringtiefe und auch das Risiko der Rissbildung am Eindruckrand bei Glas und Keramik geringer ist als bei Vickers).
Es ist besonders gut geeignet für kleine, längliche Teile und sehr dünne Schichten sowie für spröde Materialien (Keramik, Glas), für die kein anderes Verfahren geeignet ist.

Die Härteprüfung nach Knoop besitzt folgende Nachteile:

Eine gute Oberflächenbeschaffenheit der Probe ist erforderlich, da der Eindruck optisch vermessen wird. Das bedeutet, die Prüfstelle sollte präpariert sein (geschliffen und poliert), da ansonsten eine genaue Auswertung schwierig ist.
Das Verfahren ist langsam (im Vergleich zum Rockwell-Verfahren). Der Prüfablauf dauert zwischen 30 und 60 Sekunden, wobei die Probenpräparationszeit nicht mit eingerechnet ist.
Aufgrund des Erfordernisses der optischen Eindrucksauswertung müssen Knoop-Härteprüfer mit einer Optik ausgestattet sein und sind daher teurer in der Anschaffung als Rockwell-Prüfer.
In Europa ist das Verfahren in der Praxis nicht sehr gängig.