Härte von Metall und Kunststoff vergleichen

  • Hallo, liebe Schienendampfer


    wie in meinem Beitrag über den Bau der BR64 berichtet, habe ich Kolben mit Kolbenringen aus Iglidur X verwendet.

    Nun interessiert mich, was härten ist, das Iglidur X oder Messing CuZn39Pb3 (MS58).

    Nach Studium eines Tabellenbuches Metall habe ich für das Messing eine Brinell-Härte zwischen 90 bis 150 gefunden.

    Von Igus wird für den Werkstoff Iglidur X eine Shore-D-Härte von 80 angegeben.

    Wie kann man nun die unterschiedlichen Angaben und vermutlich auch Messverfahren vergleichen.

    Nach etlichen Suchstunden im WWW bin ich leider nicht weiter gekommen.

    Ich hoffe deshalb auf einen Experten auf diesem Gebiet, der mir weiter helfen kann.

    Hierfür schon jetzt besten Dank.


    Mit kohlebeheizten Grüßen


    Günter

  • Hallo Günter,


    ja das mit der Härtemessung ist ein weites Feld.

    Umrechnungstabellen sind mit Vorsicht zu geniesen.

    Klassisch wird mit einer definierten Kraft je nach Härtezahl eine Kugel (Brinell, Rockwell-B-Skala) oder Pyramide (Vickers HV) in das zu prüfende Material gedrückt und der Abdruck unter einer Optik vermessen.
    Ich veruche morgen mal eine Vergleichsmessung zu machen.


    Viele Grüße
    Georg

  • Hallo Günter,


    leider misst mein Innovatest Härteprüfgerät nur das Messingmaterial. Bei MS58 habe ich die Rockwellhärte HRC zwischen 48 und 55 ermittelt. Das entspräche einer Brinellhärte HB zwischen 466 und 561. Das ist mehr als das 3fache, was üblicherweise in den Datenblättern zu MS58/2.0401 angegeben wird. Es fallen aber auch immer wieder Begriffe wie zum Beispiel Walzhart bei Blechen.

    Da ich das Gerät im hohen und niedrien Härtebereich heutemorgen justiert habe, gehe ich mal davon aus, dass die Werte halbwegs stimmen.

    Wenn man mal in einer Umrechnungstabelle Shore findet, dann ohne einen Hinweis ob A, B, C oder D. Wahrscheinlich handelt es sich um Shore D und dann wären die Shore D 85 von Iglidur X HRC 62 oder HB 680.

    Für den Verschleiß ist das eigentlich von Vorteil. Dein Kolbenring wäre härter als die Zylinderlaufbahn und nutzt sich nicht so schnell ab. Da der Kolbenring immer nur mit einem winzigen Teil der Zylinderlaufbahn pro Zeit in Kontakt kommt, wird sie keinen Schaden nehmen.

    Bei Dieselmotoren sind die Kolbenringe auch aus gehärtetem Stahl und die Zylinderlaufbahn ist aus Grauguss. Durch den hohen Verbrennungsdruck, wird der Topring sehr stark gegen die Zylinderlaufbahn gedrückt.


    Viele Grüße
    Georg

  • Hallo Georg


    besten Dank für deine Ausführungen und ie damit verbundene Arbeit.

    Die von mir in der Praxis gemachten Erfahrungen (leichter Messing Abrieb an den iglidur x Kolbenringen) entsprechen demnach

    den von Dir ermittelten Werten. Ich habe mir Gedanken darüber gemacht, ob dieser MS-Abrieb schädlich ist.

    Dein Hinweis auf den Dieselmotor beruhigt mich.

    Nochmals herzlichen Dank.


    Günter

  • Guten Morgen Marco,


    Mein Gerät misst nicht nach der Rockwell Methode. Es ist ein Portables Gerät, dessen Prüfkörper über ein Feder auf Material gedrückt und dann in Ultraschallschwingen versetzt wird. Die Dämpfung wird dann als Oberflächenhärte interpretiert. Die Unsicherheit ist jetzt, dass ich es mit zwei Referenzhärteplatten aus Stahl justiert habe.


    Guten Morgen Günter,


    Messingabrieb finde ich auch an meinen PTFE Kolben und sogar Radialwellendichtringe aus Elastomer graben sich in gehärtete Stahlwellen ein, Trotz Ölschmierung/Kühlung.


    Viele Grüße

    Georg

  • Für den Verschleiß ist das eigentlich von Vorteil. Dein Kolbenring wäre härter als die Zylinderlaufbahn und nutzt sich nicht so schnell ab.

    Hallo Kollegen!

    Dazu möchte ich auch mal meinen Senf dazugeben, oder, um es mit Karl Valentin zu sagen: "Es ist schon alles gesagt, aber noch nicht von jedem".


    Meiner bescheidenen Meinung nach kann man die Härte von Metall und Kunststoff nur stark eingeschränkt vergleichen.


    Bei einer Dampflokomotive im Großbetrieb sind die Kolbenringe auch aus Grauguß und die Zylinderlaufbuchse aus Stahl. Die Grauguß-Ringe nutzen sich stärker ab, als die Buchse und das soll auch so sein, es ist nämlich einfacher die Kolbenringe auszutauschen als die Laufbuchse. Daher verwendet man im Maschinenbau immer für das einfacher zu wechselnde Teil das Material mit den schlechteren Eigenschaften.

    Bei unseren Modellen spielt das keine Rolle.

    Günther: Dein Iglidur-Kolben funktioniert praktisch wie eine Hon-Maschine, die Oberfläche des Zylinders wird immer glatter und der Kolben läuft bei gleichbleibender Dichtigkeit immer leichter.

    Viele Grüße
    Manfred R.

  • Hallo, liebe Schienendampffreude


    herzlichen Dank für eure Tips und Ausführungen. Ich lese daraus, dass ich mit meiner Kolbenkonstruktion

    einigermaßen richtig liege.

    Über die Ergebnisse werde ich an anderer Stelle noch berichten.


    Mit kohlebeheizten Grüßen


    Günter