Nanoindentation

Nanoindentation als Härteprüfverfahren mit zusätzlich gewonnenen mechanischen und elastischen Kennwerten

Angewandte Normen

  • DIN EN ISO 4516
  • DIN EN ISO 14577-1
  • ASTM E 2546

Mögliche Anwendungsbereiche:

  • Bestimmung der Härte im Rahmen der Werkstoffprüfung (Vickers, Härte- und Martenshärte), sowie elastische und Kriecheigenschaften
  • Überprüfung der Homogenität der mechanischen Eigenschaften von Polymeren, Metallen oder Keramiken
  • Analyse dünner Schichten (weniger als 1 μm Dicke) ohne Beeinflussung durch den Grundwerkstoff
  • Untersuchung plastischer und elastischer Veränderungen zur Analyse des Alterungsverhaltens von Polymeren (Beurteilung der Sprödigkeit)
  • Überprüfung der Härte von Schweißnähten im Rahmen einer Schliffbilduntersuchung
Härtemapping einer Laserschweißnaht (>1000 Einzelmessungen) von Titanblechen
3D-Ergebniss des Härtemapping gemessen mit Nanoindentation

Bei der Nanoindentation wird eine pyramidenförmige Prüfspitze aus Diamant in die zu untersuchende Probenoberfläche hineingedrückt und gleichzeitig sowohl die aufgebrachte Eindringkraft als auch der Eindringweg der Prüfspitze in die Probenoberfläche gemessen.

Mithilfe der dadurch gewonnenen Daten können zahlreiche klassische Härte-Kennwerte, wie z. B. die Brinell-, Vickers- oder Martenshärte, bestimmt werden.

Die punktgenaue, nahezu zerstörungsfreie Nanoindentation ermöglicht, im Gegensatz zu den herkömmlichen zerstörenden Härteprüfverfahren, zusätzlich auch die Ermittlung einer Vielzahl weiterer Materialeigenschaften und Kennwerte auf kleinstem Probenvolumen (Nano- und Mikrometerbereich).

Weitere Vorteile der Nanoindentation im Überblick:

  • Objektive und fehlerfreie Parameterbestimmung auch bei kleinstem Probenvolumen
  • Schnelle und einfache Probenpräparation
  • Variable Probengeometrie
  • Temperaturabhängige Messungen bis 200 °C