Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN ISO 6506-2 de novembre 2014 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN ISO 6506-2 (A03-152-2) "Matériaux métalliques - Essai de dureté Brinell - Partie 2 : Vérification et étalonnage des machines d'essai" (Révision 2018)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1812 (décembre 2018).
Les normes NF EN ISO 6507-1 à -3 de mars 2006 citées dans cet article ont été remplacées par les normes NF EN ISO 6507-1 à -3 (A03-154-1 à -3) "Matériaux métalliques - Essai de dureté Vickers - Partie 1: Méthode d'essai- Partie 2: Vérification et étalonnage des machines d'essai - Partie 3: Étalonnage des blocs de référence"
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1803 (avril 2018).
RÉSUMÉ
Simples et rapides, les essais de dureté sont très fréquemment utilisés pour suivre l’évolution des propriétés d’une pièce métallique, ou contrôler sa conformité. Ils consistent à mesurer la résistance à la pénétration locale du matériau. La notion de dureté reste cependant complexe à appréhender, puisqu’elle est dépendante non seulement des caractéristiques du matériau, mais également de la méthode d’évaluation de la dureté retenue (nature et forme du pénétrateur, mode de pénétration).
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Lire l’articleAuteur(s)
-
Dominique FRANÇOIS : Professeur honoraire de l’École Centrale de Paris
INTRODUCTION
Dans cette rubrique Essais mécaniques des métaux, le lecteur pourra également se reporter aux articles spécialisés suivants :
-
« Détermination des lois de comportement » [M 120] ;
-
« Essais d’aptitude à la mise en forme » [M 125] ;
-
« Essais de rupture » [M 126].
Si la notion de dureté est l’une des plus intuitives, sa mesure correspond en pratique à celle de la résistance à la pénétration locale du matériau considéré. La dureté est alors une propriété physique complexe et difficile à interpréter, qui dépend non seulement des caractéristiques de ce matériau, mais aussi de la nature et de la forme du pénétrateur et du mode de pénétration. C’est ainsi que le cuivre écroui offre une plus grande résistance à la pénétration que l’acier doux, mais il est rayé par lui.
Les essais habituels de dureté sont simples, rapides, et généralement non destructifs sauf très localement ; ils offrent donc un moyen très commode, et très utilisé dans les ateliers, pour vérifier l’évolution des propriétés d’une pièce métallique, notamment lors des traitements thermiques et mécaniques, ou pour contrôler la conformité des fournitures. De plus, la dureté permet d’apprécier, dans une certaine mesure, la résistance mécanique, la résistance à l’abrasion, la conservation du poli, la difficulté d’usinage, etc. Elle permet d’apprécier la résistance des corps fragiles (carbures, composés intermétalliques, etc.). Enfin, la mise au point des méthodes de mesure de la microdureté permet de résoudre de nombreux problèmes : évaluation de la dureté des couches minces ou superficielles, exploration d’alliages à phases multiples, évaluation de l’écrouissage local, etc. Depuis quelques années, la mise au point des techniques de mesure à l’échelle nanométrique ouvre, grâce à la nanodureté, des possibilités encore plus grandes dans ces domaines.
De très nombreuses méthodes d’évaluation de la dureté ont été proposées. Les plus courantes et les plus familières consistent à mesurer la résistance à la pénétration, mais les essais par rayage, par rebondissement ou par oscillations de pendules peuvent dans certains cas offrir des possibilités intéressantes.
Les sigles et symboles sont explicités en p. 16.
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CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Matériaux > Étude et propriétés des métaux > Essais mécaniques sur les métaux et alliages > Essais mécaniques des métaux - Essais de dureté > Essais de dureté par rebondissement
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Essais pendulaires de dureté
En anglais
2. Essais de dureté par rebondissement
2.1 Pénétration dynamique
Martel conçut, dès 1895, un essai de pénétration dynamique par la chute d’un pénétrateur sur la surface du matériau et la mesure de l’empreinte laissée après rebondissement. Le nombre de dureté était, par définition, égal au rapport de l’énergie du pénétrateur au volume de l’empreinte.
HAUT DE PAGE2.2 Rebondissement Shore
La mesure de la hauteur de rebondissement a également été proposée pour mesurer la dureté du matériau. Elle a été reprise par Shore sous la forme d’une petite masse d’acier terminée par un diamant arrondi qui tombe dans un tube lisse, d’une hauteur fixe, et rebondit d’autant plus haut que la pénétration est plus faible, donc que le métal est plus dur.
L’observateur doit apprécier la hauteur de rebondissement soit par lecture directe à la volée, le long d’une graduation, soit par déplacement d’un index devant un cadran. La graduation est établie de telle sorte que la dureté 100 soit atteinte pour l’acier à 0,9 % de carbone trempé à l’eau.
elle est de 35 environ pour les aciers doux.
Le rebondissement dépend essentiellement de la verticalité de l’appareil par rapport à la surface de la pièce, elle-même bien horizontale, un manque de verticalité pouvant entraîner des frottements du marteau dans le tube de guidage. L’état de surface de la pièce joue également un rôle, les irrégularités pouvant faire dévier le rebondissement et entraîner ainsi des pertes par frottement.
un poli spéculaire produit, par exemple, un rebondissement de 100 unités alors qu’une rectification ne donne que 95 unités.
Enfin, la masse de la pièce à essayer intervient : celle-ci doit être au moins mille fois supérieure à celle du marteau pour que les réactions élastiques ne concernent que lui.
Malgré ses défauts, cette méthode reste utilisée pour le contrôle des pièces massives (cylindres de laminoirs, portées de vilebrequins), les indications obtenues n’ayant qu’une valeur de comparaison.
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Essais de dureté par rebondissement
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - RODRIGUEZ (R.), GUTIERREZ (I.) - Correlation between Nanoindentation and Tensile Properties. Influence of the Indentation Size Effect. - Materials Science and Engineering A 361 2003 pp. 377-384.
-
(2) - MURAKAMI (Y.), YVAN (L.P.) - Finite Elements Method (FEM) Analysis of Elastic Linear Hardening Materials and Comparison with Measurements on Commercial Materials. - JTEVA 20 1992 pp. 15-24.
-
(3) - LAWN (B.) - Fracture of Brittle Solids, - 1993 Cambridge U. Press.
-
(4) - LOST (A.), FOCT (J.) - Mesure de la ténacité par indentation, application à la galvanisation. - Mémoires et études scientifiques. Rev. Net. décembre 1992.
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Essais mécaniques des métaux. Détermination des lois de comportement.
-
Essais mécaniques des métaux. Essais d’aptitude à la mise en forme.
-
Essais de rupture.
Octobre 1999
Matériaux métalliques – Essai de dureté Brinell – Partie 1 : méthode d’essai
Octobre 1999
Matériaux métalliques – Essai de dureté Brinell – Partie 2 : vérification et étalonnage des machines d’essai
Octobre 1999
Matériaux métalliques – Essai de dureté Brinell – Partie 3 : étalonnage des blocs de référence
Juin 1998
Matériaux métalliques – Essai de dureté Vickers – Partie 1 : méthode d’essai
Juin 1998
Matériaux métalliques – Essai de dureté Vickers – Partie 2 : vérification des machines d’essai
Octobre 1999
Matériaux métalliques – Essai de dureté Rockwell – Partie 1 : méthode d’essai (échelles A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
Octobre 1999
Matériaux métalliques – Essai de dureté Rockwell – Partie 2 : vérification et étalonnage des machines d’essai (échelles A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
Octobre 1999
Matériaux métalliques – Essai de dureté Rockwell – Partie 3 : étalonnage des blocs de référence (échelles A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
Juin 2004
Matériaux métalliques – Conversion des valeurs de dureté
Juin 2003
Matériaux métalliques – Essai...
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