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Un essai de dureté mesure la résistance d'un matériau à la pénétration d'un corps plus dur, et en rend compte sur une échelle. La mesure est indirecte : dans les métaux, elle est globalement corrélée à la résistance à la traction, elle est bien plus rapide qu'un essai de traction, et sous la plupart de ses formes elle ne laisse qu'une petite marque. C'est pourquoi elle est si largement utilisée en contrôle à réception et en vérification après traitement thermique.
Un essai de dureté mesure la résistance d'un matériau à la pénétration d'un corps plus dur, et en rend compte sur une échelle. La mesure est indirecte : dans les métaux, elle est globalement corrélée à la résistance à la traction, elle est bien plus rapide qu'un essai de traction, et sous la plupart de ses formes elle ne laisse qu'une petite marque. C'est pourquoi elle est si largement utilisée en contrôle à réception et en vérification après traitement thermique.
La méthode compte plus que l'appareil. Un chiffre de dureté sans son échelle n'a aucun sens, car les méthodes Rockwell, Brinell, Vickers et par rebond appuient différemment, mesurent autre chose et produisent des valeurs qui ne se comparent pas directement. La même pièce d'acier annoncera un chiffre sur un duromètre de paillasse, un autre sur un appareil portable à rebond, et un troisième sur une machine Vickers - et les trois peuvent être corrects dans leur propre registre.
Le problème pratique du choix est donc de savoir quelle méthode convient à la pièce : sa taille, la possibilité de l'amener sur une paillasse, la possibilité de préparer la surface, l'acceptabilité d'une marque visible et ce qu'exige la spécification applicable. Cette page traite de ces points, et de la question de savoir où un instrument portable constitue ou non un substitut valable à une machine de paillasse.
Un essai de paillasse enfonce un pénétrateur défini dans la surface sous une charge définie et mesure le résultat. Dans la méthode Rockwell, la profondeur de pénétration est lue directement, et la lettre d'échelle encode à la fois le pénétrateur et la charge : c'est pourquoi la lecture est immédiate et pourquoi l'échelle doit toujours être citée avec elle. En Brinell et en Vickers, la dimension de l'empreinte laissée est mesurée optiquement puis convertie, ce qui est plus lent et laisse une marque plus grande, mais est bien moins sensible à l'état de surface.
C'est l'épaisseur de l'éprouvette rapportée à la profondeur de l'empreinte qui invalide le plus souvent une mesure. S'il n'y a pas assez de matière sous le pénétrateur, l'enclume reprend une partie de la charge et le chiffre sort trop élevé : c'est une acceptation erronée plutôt qu'une erreur évidente. La règle d'épaisseur minimale attachée à chaque méthode existe pour cette raison, et elle se vérifie sur le plan plutôt qu'elle ne se suppose.
Les appareils portables à rebond travaillent sur un autre principe : un corps défini est projeté contre la surface et sa vitesse de rebond est comparée à la vitesse d'impact. C'est réellement utile sur de grandes pièces qui ne peuvent pas être amenées sur une machine, mais le résultat dépend de la masse et de la rigidité de la pièce : une mesure prise sur une tôle mince n'est donc pas comparable à une mesure prise sur une pièce moulée massive. L'appareil convertit sa valeur de rebond en d'autres échelles par le calcul, et ces conversions portent des limites qui doivent être respectées.
L'essentiel de la spécification est déterminé par ces décisions plutôt que par la classe d'exactitude. Chacune contraint la suivante, c'est pourquoi elles sont tranchées dans l'ordre.
| Configuration | Options à fixer | Ce que cela détermine réellement |
|---|---|---|
| Méthode d'essai et échelle | Les méthodes de paillasse avec leurs lettres d'échelle, et la méthode portable par rebond | L'échelle nommée par la spécification applicable, et l'acceptabilité de la marque laissée sur la pièce. |
| Type de pénétrateur | Cône de diamant, bille trempée, pyramide de diamant, et corps d'impact pour le rebond | Ce que l'appareil peut mesurer. Certains couples pénétrateur et charge conviennent aux matériaux durs et d'autres aux matériaux tendres, et la lettre d'échelle encode ce couple. |
| Charge d'essai | Fixe pour une échelle donnée, ou sélectionnable sur une plage | Les échelles que l'appareil peut couvrir, et le fait qu'une seule machine suffise pour plus d'une spécification. |
| Format de paillasse ou portable | Une machine fixe avec plateau et enclume, ou un appareil à rebond tenu à la main | La possibilité d'amener la pièce jusqu'à un instrument, et la nécessité de prendre la mesure sur place. |
| Support de l'éprouvette et épaisseur minimale | La disposition de l'enclume, et la plus petite section que la méthode autorise | La validité même de la mesure. Une éprouvette mal soutenue lit trop haut et fait accepter une pièce qui aurait dû être refusée. |
| Exigence de préparation de surface | L'état de surface attendu par la méthode, et la préparation réellement effectuée sur la pièce | La nécessité de prévoir du temps de préparation, et l'acceptabilité de cette préparation sur un composant fini. |
| Lecture et traitement des données | Affichage direct, et possibilité de stocker, moyenner ou exporter les mesures | La nécessité de produire un enregistrement de lot, et le souhait de mesures individuelles ou d'un résultat statistique. |
| Accessoires de vérification | Des blocs de référence adaptés à l'échelle utilisée | La possibilité de démontrer que l'appareil lit correctement, ce que la plupart des systèmes qualité exigent à intervalle défini. |
| Critère | Pourquoi il décide de la réponse | Comment le fixer avant de nous consulter |
|---|---|---|
| Famille de matériau | Métaux, plastiques et élastomères utilisent des échelles différentes, et aucun instrument unique ne couvre les trois | Indiquez le matériau et la spécification qui régit l'essai. |
| Échelle nommée dans la spécification | Le chiffre n'a de sens qu'avec son échelle, et l'échelle exigée fixe l'instrument | Citez l'échelle et la bande d'acceptation du plan ou de la norme. |
| Taille et masse de la pièce | Une pièce moulée lourde ne peut pas être amenée sur une machine de paillasse, et une pièce légère ne peut pas être testée de façon fiable par rebond | Donnez les plus grandes et les plus petites pièces, avec leur masse approchée et l'épaisseur de section. |
| Accès à la surface d'essai | Le pénétrateur doit atteindre la surface perpendiculairement à elle | Décrivez la géométrie, et la disponibilité éventuelle d'une enclume ou d'un support spécial. |
| Acceptabilité d'une marque | Certaines méthodes laissent une empreinte visible, ce qui les exclut sur une surface finie | Précisez si la pièce doit être utilisée ou vendue après l'essai. |
| Épaisseur au point d'essai | En dessous du minimum de la méthode, la mesure est invalide et pas seulement approchée | Donnez l'épaisseur de paroi ou de section au point à tester. |
| Exigence d'enregistrement et de vérification | Des blocs de référence traçables et des mesures enregistrées peuvent être imposés par le système qualité du client | Indiquez si des certificats ou des enregistrements de lot sont exigés, et à quel intervalle l'appareil est vérifié. |
Si l'un de ces points reste ouvert, envoyez ce qui est connu. Un devis peut être établi sur une description de service et affiné une fois les lacunes comblées.
Ce sont les types que recouvre généralement une demande pour un duromètre, et le moment où le choix se décide vraiment.
| Alternative la plus proche | Ce qui la distingue d'un duromètre |
|---|---|
| Machines d'essai de traction | Étirent une éprouvette préparée jusqu'à la rupture pour donner directement la résistance, l'allongement et le module. L'essai est destructif et exige une éprouvette usinée, et il est bien plus lent, mais il mesure la propriété elle-même plutôt qu'un indicateur indirect. Lorsqu'un calcul de dimensionnement ou une certification exige une valeur de traction, la dureté ne peut pas la remplacer. |
| Machines d'essai de compression | Appliquent une charge pour écraser ou déformer une éprouvette, ce qui est l'essai pertinent pour le béton, les emballages et les pièces en élastomère. Elles répondent à la question de la charge que porte la pièce, et non de la dureté de sa surface. |
| Machines d'essai de choc | Mesurent l'énergie absorbée lors de la rupture d'une éprouvette entaillée, ce qui relève de la ténacité plutôt que de la résistance à la pénétration. Deux aciers de même dureté peuvent se comporter très différemment au choc, et un essai de dureté ne révélerait pas cette différence. |
| Jauges d'épaisseur de revêtement | Mesurent l'épaisseur d'une couche à la surface plutôt qu'une propriété du substrat. Sur une pièce traitée en surface, les deux mesures sont souvent souhaitées, mais elles répondent à des questions différentes et aucune ne rend compte de l'autre. |
| Rugosimètres | Rendent compte de la texture d'une surface en termes de profil, ce qui régit le frottement, l'étanchéité et l'aspect. L'état de surface influe aussi sur une mesure de dureté, ce qui explique que les deux instruments partagent si souvent un même poste de contrôle. |
| Machines d'essai des matériaux | Un intitulé général pour les machines qui appliquent une charge à une éprouvette, couvrant traction, compression, flexion et fatigue dans un même bâti. Lorsqu'un laboratoire a besoin de plusieurs de ces essais, une machine universelle les couvre ; la dureté reste un contrôle séparé, plus rapide et généralement non destructif. |
La dureté et la ténacité forment le couple le plus souvent traité comme interchangeable. Elles ne le sont pas : un traitement de surface peut augmenter sensiblement la dureté tout en laissant la ténacité du matériau où elle était, ou en la diminuant.
La première réponse peut être un devis plutôt qu'une série de questions si la demande contient ces éléments. Lorsqu'un chiffre est inconnu, envoyez la description de l'usage et nous confirmerons ce qu'il implique.
Produits disponibles
TH100 (4 modèles) · Duromètres
Duromètre portable Leeb à pénétrateur D, conversion de HL en HB, HRC, HV et HS en une touche, mesure à 360° et dix matériaux intégrés.
Également dans Équipements d'essai industriels
Tous les types que nous chiffrons sous Équipements d'essai industriels. Un type sans lien est également chiffré - il est décrit sur la Équipements d'essai industriels aperçu, et obtient sa propre page dès qu'un modèle y est publié.
Questions fréquentes
Approximativement, et seulement dans certaines limites. Les tables de conversion publiées s'appliquent à des groupes de matériaux précis et constituent des comparaisons et non des égalités : une valeur convertie est donc une estimation. Lorsqu'une spécification nomme une échelle, c'est sur cette échelle qu'il faut mesurer ; un chiffre converti est normalement accepté pour un tri et non pour une acceptation.
Oui, et c'est attendu. Les méthodes Rockwell, Brinell, Vickers et par rebond chargent la surface différemment, mesurent des choses différentes et rendent compte sur des échelles différentes. Deux résultats sur des échelles différentes peuvent être corrects chacun de son côté. Ce qui n'est pas valable, c'est de comparer une mesure prise sur une échelle à une bande d'acceptation écrite pour une autre.
Sur de grandes pièces lourdes qui ne peuvent pas être amenées sur une machine, un duromètre portable à rebond est souvent la seule option pratique et il est largement utilisé pour les contrôles sur site. Il est moins fiable sur des pièces minces, légères ou souples, car le résultat dépend de la masse et de la rigidité de la pièce. Lorsque la décision d'acceptation est critique, la mesure est normalement confirmée sur une machine de paillasse.
Parce que la matière située sous le pénétrateur doit absorber la déformation. En dessous d'une certaine épaisseur, le support situé derrière l'éprouvette reprend une partie de la charge et la mesure sort plus élevée que la dureté réelle du matériau. Cela produit une pièce qui passe le contrôle et qui n'est pas ce que le certificat annonce : c'est pourquoi l'épaisseur est établie avant de choisir la méthode.
Envoyez la spécification et nous confirmerons le modèle correspondant, la disponibilité et le délai. La quantité minimale de commande est de 1 pc.
Demande de devis
Envoyez le détail technique et nous confirmerons la disponibilité, le délai et les conditions. Les articles en stock sont expédiés sous 48 heures ; les spécifications personnalisées demandent généralement 2 à 10 jours. La quantité minimale de commande est de 1 pc.