Le duromètre est un appareil qui sert à déterminer la dureté d'un matériau.

La dureté est déterminée en mesurant l'effet de pénétration sur la surface de l'éprouvette par un pénétrateur standard.

Il existe différents testeurs de dureté disponibles sur le marché, tels que le testeur de dureté Rockwell, le testeur de dureté Brinell, le testeur de dureté Vickers, etc.

Pourquoi les tests de dureté sont importants pour le produit

Les tests de dureté jouent un rôle très important dans les tests de matériaux, le contrôle de la qualité et la garantie que le produit final est conforme aux réglementations.

Il permet de déterminer l'adéquation des matériaux à des usages spécifiques et la quantité de traitement auquel ils peuvent être exposés. Il fournit des données relatives à l'intégrité structurelle et à la qualité des composants.

Les tests de dureté sont très populaires dans les laboratoires de R&D et les applications industrielles. Il permet de s'assurer que les matériaux utilisés pour fabriquer les produits sont adaptés à cette fin et répondent aux normes de qualité et de sécurité pour cet usage particulier.

Les tests de dureté garantissent que le produit final est de la plus haute qualité possible.

Industries qui utilisent des tests de dureté

Les tests de dureté sont largement utilisés dans de nombreuses industries. Certaines des principales industries qui utilisent des tests de dureté sont les suivantes :

Entreprises de génie mécanique

Les essais de dureté jouent un rôle très important dans l'industrie de la construction mécanique.

Il est largement utilisé dans différentes entreprises d'ingénierie mécanique allant de la production d'équipements agricoles, d'engins de chantier ou de machine-outil, de grues et d'installations de lavage de voitures, etc.

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Les échantillons sur lesquels les tests de dureté sont effectués peuvent varier considérablement, allant de petites applications telles que les tests de dureté de roues dentées dans des moteurs à engrenages à de grandes applications telles que les tests de joints soudés sur des composants d'un lave-auto ou une roue dentée pour une éolienne pouvant mesurer plusieurs mètres de diamètre. .

Dans l'industrie de la construction mécanique, les mêmes pièces doivent normalement être testées pour la dureté, par conséquent, le processus est généralement automatisé et peut également être sans personnel en cas d'automatisation totale du processus.

Industrie automobile

Les tests de dureté trouvent une application fréquente dans l'industrie automobile. En fait, l'industrie automobile a peut-être la plus large gamme d'applications pour les essais de dureté.

Il existe de nombreuses pièces mobiles dans une automobile dont la dureté et la fiabilité doivent être testées pour assurer la sécurité complète des passagers.

Les spécimens d'essai dans l'industrie automobile peuvent aller de petites vis, panneaux de porte, composants de moteur, pièces de transmission, joints soudés, etc.Appareil de contrôle automatique de micro-dureté d'affichage numérique de tourelle d'écran tactile

Si un grand nombre de pièces identiques doivent être testées quotidiennement ou si certains tests en cours de fabrication, tels que des mesures CHD, doivent être effectués, le processus de test de dureté doit être automatisé pour économiser du temps et des ressources.

Industrie des métaux primaires

L'industrie des métaux primaires a également de nombreuses applications pour les essais de dureté. Les tests de dureté sont importants dans l'industrie des métaux primaires car ils permettent de déterminer l'adéquation du métal à des applications spécifiques et le type de traitement auquel il peut être soumis.

Il aide également à comprendre l'examen de la structure matérielle du métal et s'il est conforme à des réglementations spécifiques.

 

Généralement, un spécimen est extrait ou découpé du centre du métal primaire et testé pour la dureté. Les tests de dureté dans l'industrie des métaux primaires sont effectués dans les plages de faible charge, micro et macro, conformément à l'assurance qualité requise.

Fonderies

Les fonderies utilisent des tests de dureté pour contrôler la qualité du processus de fabrication pendant la production. Il est également couramment utilisé pour déterminer et mesurer les propriétés des métaux coulés et connaître leur aptitude à différentes applications.

L'essai de dureté est de nature non destructive, ce qui signifie qu'il peut être effectué sur le métal coulé directement au lieu de l'éprouvette. La résistance à la traction du métal est déterminée à l'aide d'essais de dureté.

Généralement, les pièces moulées à tester sont volumineuses et lourdes et les forces d'essai impliquées sont principalement dans la plage macro, qui est principalement dans le cadre des tests Brinell.

Testeur de dureté Rockwell

Avantages

La méthode d'essai de dureté Rockwell vous permet de lire directement la valeur de dureté de l'échantillon.

Contrairement à la méthode d'essai de dureté Brinell ou Vickers, il n'y a pas besoin de lecture optique pour déterminer la lecture de la dureté.

Les instruments fonctionnant selon la méthode Rockwell sont plus populaires car ils ne sont pas affectés par l'influence de l'opérateur. Appareil de contrôle de dureté Brinell d'affichage numérique à lecture directe

Cette méthode est également la moins influencée par la rugosité de surface de l'éprouvette. Le cycle de test est court et rapide avec cette méthode et il est également rentable.

La rentabilité est principalement due au fait que les testeurs de dureté Rockwell n'ont pas besoin d'être connectés à des systèmes optiques sophistiqués pour les tests de dureté comme dans d'autres méthodes.

Cette méthode d'essai de dureté est non destructive et l'échantillon peut être utilisé à d'autres fins après l'essai.

Désavantages

L'inconvénient des tests de dureté Rockwell est qu'il ne s'agit pas de la méthode de test la plus précise. Un léger écart dans la mesure de la différence de profondeur peut entraîner des écarts considérables dans le calcul de la valeur de dureté.

L'emplacement d'essai et l'échantillon doivent être complètement exempts de toute contamination pour obtenir des résultats précis et significatifs de cette méthode d'essai de dureté.

Cette méthode est également connue pour être inexacte car le pénétrateur a des effets inconnus sur les résultats. Si le pénétrateur est usé et n'est pas suffisamment aigu, cela peut avoir un impact sur les résultats du test.

L'utilisation de la méthode Rockwell a un autre revers qu'avec l'augmentation de la dureté, il devient difficile de différencier les métaux.

Testeur de dureté Brinell

Avantages

La méthode Brinell pour les tests de dureté peut être utilisée pour tester des matériaux non homogènes car la grosse bille entre en contact avec de nombreux cristaux qui forment une valeur moyenne mécanique.Testeur de dureté Brinell

Vous pouvez obtenir une bonne précision, répétabilité et bonne représentation en utilisant cette méthode.

L'empreinte ou l'empreinte faite par le duromètre Brinell est suffisamment grande pour fournir une estimation juste et bonne de la dureté de l'échantillon.

Il n'est pas affecté par les points mous et les petits points durs. Il peut vous donner des mesures de dureté fiables même si la surface de l'échantillon est rugueuse.

Désavantages

La méthode Brinell nécessite une préparation de surface contrairement à la méthode Rockwell et est un peu plus compliquée. La qualité de surface de l'échantillon doit être bonne car l'indentation est mesurée optiquement.

Lorsque l'échantillon est testé avec une charge d'essai élevée, il existe de bonnes chances de déformation de la surface de l'échantillon lorsque les tests sont effectués dans la plage macro.

Cela peut entraîner des erreurs dans la mesure de la valeur de dureté en raison de la formation de parois. La méthode a des limites dans son application aux échantillons minces de matériaux très durs.

La méthode Brinell est lente par rapport à la méthode Rockwell, et il faut environ 30 à 60 secondes pour mesurer la dureté, sans compter le temps nécessaire à la préparation de l'échantillon.

 

Testeur de dureté Vickers

Avantages

Le plus grand avantage de l'utilisation de la méthode Vickers est qu'elle peut être utilisée pour mesurer la dureté de toutes sortes de matériaux car la procédure couvre toute la plage de dureté.

Pour cette raison, la méthode est plus couramment utilisée dans une configuration de laboratoire.Tourelle automatique d'écran tactile d'appareil de contrôle de dureté de 5-3000HV Vickers

Selon la méthode Vickers, il n'y a qu'un seul type de pénétrateur qui peut être utilisé pour mesurer la dureté de différents types de matériaux et d'échantillons.

La valeur de dureté dérivée de la méthode Vickers a un sens propre, car elle correspond à une charge spécifique sur une empreinte ayant la même forme.

La méthode Vickers est non destructive ; ainsi, l'échantillon peut être utilisé à d'autres fins après l'essai.

Désavantages

La qualité de surface de l'éprouvette à tester doit être bonne car la dureté est mesurée optiquement. Cela signifie que la surface d'essai doit être préparée, sinon les lectures ne seront pas précises. La zone d'essai doit être polie et préparée et la perpendicularité de l'axe du pénétrateur joue un rôle important dans la mesure de la dureté car toute inclinaison donnera une empreinte irrégulière. La méthode Vickers est également lente par rapport à la méthode Rockwell. La méthode Vickers n'est pas recommandée pour une utilisation dans les lignes de production.

Testeur de dureté Knoop

Avantages

Le duromètre Knoop peut être utilisé pour mesurer la dureté de tous les matériaux, des plus tendres aux plus durs, car la procédure couvre toute la gamme.

Elle est plus précise que la méthode Vickers car la diagonale de mesure Knoop est plus longue quelle que soit la profondeur d'indentation. Les dommages à la surface de l'échantillon lors des tests sont inférieurs à ceux de la méthode Vickers, ce qui en fait une méthode de test non destructif.

La méthode Knoop est idéale pour tester des échantillons petits et longs, des couches très minces et des matériaux cassants comme le verre et la céramique.

Désavantages

La méthode Knoop nécessite une bonne qualité de surface car la mesure est effectuée par des méthodes optiques. L'utilisation de systèmes optiques rend la méthode Knoop plus lente et plus coûteuse par rapport à la méthode Rockwell d'essai de dureté.

Éléments à considérer lors du choix d'un testeur de dureté

La sélection du duromètre parfait peut être une tâche difficile, même pour les testeurs les plus expérimentés.

Il existe différents types d'échantillons à tester et différentes procédures d'essai, ce qui rend difficile la sélection du meilleur duromètre.

Les considérations suivantes peuvent vous aider lors du choix d'un duromètre.

Charge d'essai totale

La charge d'essai totale à tester est une considération très importante pour le choix d'un duromètre. Il existe une règle générale selon laquelle plus la charge de test est élevée, meilleures et plus précises sont les lectures.

 

Cela est dû au fait que les mesures d'essai de dureté sont moins sensibles à la texture de la surface avec des charges d'essai plus élevées. Cependant, il est également important de noter que l'indentation ne doit pas être plus profonde que 1/10e de l'épaisseur totale de l'éprouvette ou de la surface durcie qui doit être testée.

L'homogénéité de l'éprouvette est également un critère important pour sélectionner le duromètre idéal.

Gamme de dureté

Vous devriez considérer le dureté gamme de l'éprouvette que vous souhaitez tester avant de choisir un duromètre.

En règle générale, si la dureté de l'échantillon est supérieure à 650 HB/30, vous devez utiliser un pénétrateur diamant. La dureté inférieure à ces niveaux peut être testée en utilisant des pénétrateurs en acier ou autres métaux durs similaires.

La méthode Brinell d'essai de dureté ne vous permet pas d'utiliser des pénétrateurs diamantés et ne peut donc pas être utilisée pour mesurer la dureté d'un échantillon au-dessus de 650 HB/30.

La méthode Rockwell, en revanche, est plus universellement acceptée car elle vous permet d'utiliser des pénétrateurs à cône en diamant et à bille d'acier. La méthode Vickers permet uniquement d'utiliser un pénétrateur pyramidal diamanté et peut être utilisée pour mesurer la dureté de n'importe quelle gamme.

Précision

La précision est une considération très importante pour le choix d'un duromètre. Si le testeur n'est pas en mesure de vous fournir des mesures précises de la dureté, alors il ne peut pas être invoqué pour prendre d'autres décisions. Vous devriez toujours préférer les duromètres qui sont plus précis et fiables.

 

La précision de la mesure lors des tests de dureté dépend principalement de la précision employée par l'opérateur. Cela comprend également les surfaces de puits, des périodes de mesure suffisantes et des révisions fréquentes du dispositif d'essai. Dans la mesure du possible, vous devriez préférer les systèmes statiques aux systèmes dynamiques.

Les charges d'essai peuvent également influencer la précision de votre appareil d'essai de dureté. L'utilisation de faibles charges de test peut conduire à des mesures inexactes et peu fiables.

La flexibilité de l'appareil

Avant de sélectionner un duromètre, vous devez analyser en profondeur sa flexibilité en ce qui concerne les différentes formes et dimensions de l'éprouvette à tester.

Pour les essais de dureté, soit l'éprouvette peut être placée sur l'appareil, soit l'appareil peut être placé sur l'éprouvette.

Le premier cas concerne les dispositifs fixes qui ont une capacité suffisante pour contenir l'échantillon pour l'essai de dureté. Les appareils d'essai de dureté stationnaires sont les meilleurs pour tester des échantillons de petite et moyenne taille.

Dans le cas d'échantillons volumineux et lourds, des appareils d'essai de dureté portables peuvent être fixés aux échantillons. Ces appareils d'essai de dureté portables ne peuvent être dynamiques que lorsqu'ils utilisent des charges d'essai élevées. Lorsque la charge de test est plus petite, ils peuvent également être statiques.

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Coût

Les coûts associés aux tests de dureté sont également une considération importante pour sélectionner le testeur de dureté idéal pour votre entreprise.

Différents paramètres tels que le coût du dispositif de test, l'applicabilité du test à diverses situations, la période de mesure et l'expertise technique nécessaire pour faire fonctionner le duromètre doivent être pris en compte avant de le sélectionner.

 

Ces considérations deviennent encore plus importantes lorsque des spécimens de formes et de surfaces d'essai variées doivent être testés. Dans la plupart des industries techniques, c'est généralement le cas.

Dans les industries qui effectuent leurs tests de dureté en série, la rapidité des tests et la possibilité de déployer du personnel non qualifié sont également des considérations importantes pour le choix du testeur de dureté. Dans de telles situations, les testeurs qui ne nécessitent pas d'équipement de serrage spécial sont préférés.

 

 

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