Qu'est-ce que le test de dureté ?

L'essai de dureté est la méthode pour déterminer la dureté de tout matériau.

La dureté d'un matériau est définie comme sa capacité à résister à la déformation ou à l'indentation sous une force appliquée. Les tests de dureté sont une étape importante dans les industries de l'ingénierie car ils aident à comprendre l'adéquation des matériaux pour des applications spécifiques.

Il aide à produire des produits de la meilleure qualité qui répondent aux normes et réglementations de sécurité prescrites.

Comment choisir un test de dureté ?

Le choix de la méthode d'essai de dureté idéale est important pour obtenir des valeurs d'essai de dureté précises et fiables. Certains des facteurs clés qui décident du type de méthode d'essai de dureté sont discutés ci-dessous :

Gamme de dureté de l'échantillon

La plage de dureté de l'éprouvette pour laquelle la dureté doit être mesurée détermine la méthode d'essai de dureté. Si la dureté de l'échantillon est supérieure à 650 HB/30, un pénétrateur diamanté doit être utilisé pour les essais de dureté.

Le pénétrateur diamant ne peut pas être utilisé selon la méthode Brinell ; par conséquent, la méthode n'est pas appropriée pour mesurer la dureté d'un tel échantillon.

La méthode Rockwell, d'autre part, permet l'utilisation d'un pénétrateur conique à pointe de diamant. La méthode Vickers utilise uniquement un pénétrateur en diamant et peut être utilisée pour mesurer la dureté de tout type d'échantillon.

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Charges d'essai

La charge d'essai est également un facteur important pour décider de la méthode d'essai de dureté.

Si des charges d'essai plus élevées doivent être appliquées, des méthodes d'essai de microdureté telles que les essais Rockwell et Brinell doivent être utilisées. Si des charges d'essai plus petites doivent être utilisées, des méthodes d'essai de microdureté telles que les essais Vickers et Knoop doivent être utilisées.

Taille de l'échantillon

Plus la taille de l'échantillon est petite, plus la charge d'essai nécessaire pour mesurer la dureté est légère.

Les tests de dureté pour les échantillons de petite taille ou les échantillons trop minces doivent être mesurés à l'aide de méthodes d'essai de microdureté comme les tests Vickers ou Knoop.

Lors du test de dureté d'échantillons plus petits, il devient encore plus important de garantir les critères d'épaisseur minimale pour obtenir des valeurs de dureté fiables.

Appareil de contrôle automatique de micro-dureté d'affichage numérique de tourelle d'écran tactile

 

L'échantillon doit également être serré à l'aide d'une enclume pour obtenir des lectures de dureté précises.

Coût

La méthode d'essai de dureté peut également être sélectionnée en fonction de votre budget.

Les méthodes d'essai de dureté Brinell et Rockwell constituent un moyen simple et économique d'effectuer des essais de dureté sur des éprouvettes. La méthode Vickers nécessite plus de temps et d'argent car la surface de l'échantillon doit être préparée avant le test.

Cela nécessite également des systèmes optiques avancés et modernes pour mesurer la profondeur de l'indentation faite sur la surface de l'échantillon pour déterminer les valeurs de dureté.

Cela rend la méthode Vickers plus coûteuse que les autres méthodes d'essai de dureté.

En quoi la mesure de la dureté est-elle plus pratique qu'un essai de traction ?

L'essai de traction est utilisé pour étudier le comportement du métal lorsqu'il est tiré sous une force appliquée.

Il permet de mesurer la limite d'élasticité, la résistance à l'épreuve et la résistance à la traction ultime. L'essai de dureté est utilisé pour mesurer les valeurs de dureté pour différents types de matériaux. Les principales différences entre l'essai de dureté et l'essai de traction sont les suivantes :

Commodité

Il est beaucoup plus facile de mesurer la valeur de dureté des matériaux à l'aide d'essais de dureté que de mesurer la résistance à la traction.

Testeur de dureté Rockwell & Surface Rockwell (Double Rockwell)

La procédure d'essai de dureté est également plus rapide par rapport à l'essai de traction.

La préparation de l'éprouvette pour la conduction de la résistance à la traction est plus complexe et prend plus de temps que la préparation de l'éprouvette dans les essais de dureté, car l'éprouvette doit être fabriquée à la forme et à la taille appropriées.

Coût

Non seulement les essais de dureté sont plus pratiques, mais ils sont également beaucoup moins chers par rapport aux essais de traction. Le coût d'un duromètre calibré n'est qu'une fraction du coût d'un testeur de traction.

Effet sur l'échantillon

L'essai de dureté est différent de l'essai de traction car il s'agit d'une méthode d'essai non destructif. Il fait des pénétrations peu profondes sur la surface de l'échantillon à l'aide d'un pénétrateur et l'échantillon n'est pas détruit.

L'éprouvette peut être utilisée à d'autres fins une fois l'essai de dureté terminé.

Appareil de contrôle manuel de dureté de Rockwell de surface d'affichage numérique 10 ~ 72HR45T

L'essai de traction est une méthode destructive car elle applique une force sur l'échantillon pour le séparer jusqu'à ce qu'il se brise. L'éprouvette est détruite après la réalisation de l'essai de traction et ne peut pas être utilisée à d'autres fins. Cette nature non destructive de l'essai de dureté en fait également une méthode d'essai plus rentable par rapport à l'essai de traction.

Comment la dureté de l'acier change-t-elle après l'essai de traction ?

La résistance à la traction représente la caractéristique d'un métal lorsqu'une force est appliquée pour le tirer. Tant que la force est inférieure à la limite d'élasticité, l'échantillon d'acier subira une déformation élastique, ce qui signifie qu'il reprendra sa forme d'origine. Lorsque la force atteint la limite d'élasticité, il se produit une déformation plastique irréversible.

Il y a un changement dans les propriétés mécaniques et la dureté de l'acier après avoir effectué un essai de traction. Lorsqu'un essai de traction est effectué, il peut conduire à une fragmentation des grains et à une reconstruction du réseau cristallin.

L'éprouvette d'acier s'allonge en raison d'une contrainte de traction ou de compression.

La dureté de l'acier augmente après avoir effectué un essai de traction sur celui-ci. La fragmentation des grains et la déformation de l'austénite priment sur la transformation de la martensite lors d'un essai de traction de l'acier.

Il y a aussi des changements dans la forme, les dimensions, l'orientation, la fragmentation et d'autres paramètres des grains.

Quel test de dureté est pour l'acier inoxydable?

La dureté de l'acier inoxydable peut être comprise comme sa capacité à résister à l'indentation ou à la déformation à sa surface. Plus la dureté est élevée, plus sa résistance à la déformation, à l'indentation, aux rayures, etc. est élevée à sa surface. Il existe différentes méthodes pour tester la dureté de l'acier inoxydable.

Les méthodes les plus courantes consistent à tester la dureté à l'aide d'un pénétrateur à pointe de diamant. La dureté de l'acier peut être mesurée par le test Rockwell, Brinell ou Vickers.Appareil de contrôle électrique de dureté de Rockwell de surface d'affichage numérique 20 ~ 100HRB

Dans l'industrie mécanique, il est important de mesurer la dureté de l'acier car la capacité de l'acier à résister au frottement, à l'abrasion, aux contraintes, etc. augmente avec la dureté de l'acier. Plus la dureté de l'acier inoxydable est élevée, plus sa surface sera résistante.

Le test Brinell a été la première méthode couramment utilisée pour mesurer la dureté de l'acier inoxydable. Cette méthode utilise une bille en acier trempé ou en carbure d'un diamètre de 10 mm et une charge d'essai allant jusqu'à 3000 kgf.

En raison de charges d'essai plus élevées, la méthode Brinell est utilisée pour mesurer la dureté de l'acier trempé. Il nécessite un grand échantillon et laisse une grande empreinte sur la surface de l'échantillon, ce qui limite son utilité.

La méthode Rockwell d'essai de dureté est également basée sur la mesure de la profondeur d'indentation faite sur la surface de l'échantillon.

 

Sur l'échelle Rockwell, les échelles les plus couramment utilisées pour mesurer la dureté de l'acier inoxydable sont B et C. Les duromètres Rockwell sont plus légers et plus mobiles que les duromètres Brinell.

La méthode d'essai Vickers est également utilisée pour les essais de dureté de l'acier inoxydable. Il utilise un pénétrateur pyramidal droit à pointe de diamant. Le test Vickers peut être utilisé pour mesurer la dureté de tous les types d'acier inoxydable.

Chacune des méthodes d'essai de dureté fournit une valeur de dureté particulière qui doit être convertie à l'aide d'une table de conversion pour obtenir la dureté de l'acier inoxydable.

Comment tester la dureté d'un minéral?

La dureté des minéraux est mesurée à l'aide de l'échelle de Mohs développée par le minéralogiste allemand Frederick Mohs. Il a été inventé comme au 19e siècle, il n'y avait aucun moyen de déterminer la dureté des minéraux.

L'échelle de dureté de Mohs est une échelle comparative pour les minéraux où le minéral le plus doux est le talc qui est placé à un niveau de dureté de 1 et le diamant minéral le plus dur est placé au niveau de dureté le plus élevé de 10. Étant donné que le diamant est le minéral le plus dur au monde, il peut rayer tous les autres minéraux sur Terre.

En raison de cette propriété, il est largement utilisé dans les marteaux perforateurs, les équipements de coupe, etc. Tous les autres minéraux sont placés entre ces deux valeurs par rapport à leur dureté. L'échelle de dureté de Mohs est basée sur le principe qu'un minéral plus dur rayera un minéral qui lui est plus doux. Le talc qui est le minéral le plus doux peut être rayé par tous les autres minéraux.

De même, le verre qui a une valeur de dureté Mohs de 5,25, peut rayer les minéraux placés plus bas sur l'échelle de Mohs (talc, gypse, calcite, fluorite et apatite) mais il ne peut pas rayer l'orthose, qui est placé plus haut que lui. .

Pour mesurer la dureté des minéraux, sélectionnez une surface fraîche d'un minéral inconnu et grattez-la avec un minéral de dureté connue.Appareil de mesure automatique portatif d'indentation de dureté Brinell

Vous devez appuyer fermement le minéral de dureté connue contre le minéral de dureté inconnue.

Si l'objet d'essai est plus dur que le minéral de dureté inconnue, il devrait laisser une rayure nette sur sa surface. S'il n'y a pas de rayures ou de lignes à la surface d'un minéral inconnu, alors il est plus dur que le minéral testé pour lequel la dureté est déjà connue.

De nos jours, l'échelle de dureté de Mohs est utilisée par les minéralogistes et les gemmologues. Il a une utilisation relativement limitée pour les métallurgistes.

Comment tester la dureté de l'acier et du métal?

La dureté de l'acier et d'autres métaux peut être mesurée à l'aide de différentes méthodes. Le test Rockwell est la méthode la plus basique pour déterminer la dureté de l'acier et d'autres métaux.

Une bille d'acier ou un pénétrateur en diamant est utilisé pour faire une empreinte sur la surface de l'échantillon sous une charge d'essai appliquée. Une charge mineure est appliquée au pénétrateur et est pressée sur la surface de l'échantillon, après quoi la charge majeure est appliquée. La charge principale est ensuite supprimée en gardant la charge mineure appliquée.

 

L'empreinte réalisée est mesurée et convertie en une valeur de dureté. L'essai Brinell est la méthode la plus ancienne utilisée pour l'essai de dureté des métaux.

Un pénétrateur à bille d'acier est pressé sur l'échantillon sous une charge d'essai importante pouvant aller jusqu'à 3000Kgf. Il fait une indentation claire sur la surface de l'échantillon, qui est ensuite mesurée et convertie en valeur de dureté à l'aide de tableaux de conversion. La méthode Brinell est utilisée pour les métaux qui ont une surface grossière pour d'autres types d'essais de dureté.

Le test Vickers est une méthode de test de microdureté utilisée pour mesurer la dureté d'échantillons minces et petits. Cette méthode utilise un pénétrateur pyramidal à pointe de diamant pour faire une indentation sur la surface de l'échantillon.

L'indentation est mesurée à l'aide de systèmes optiques avancés qui assurent une meilleure précision et fiabilité des tests de dureté.

La méthode de test Vickers est plus coûteuse que les méthodes Rockwell et Brinell. Cela prend également beaucoup de temps car il faut 30 à 60 secondes pour mesurer la dureté de l'échantillon, sans compter le temps nécessaire à la préparation de la surface.

En conséquence, la méthode d'essai de dureté Vickers n'est pas adaptée aux essais en vrac sur la ligne de production, elle est plutôt idéale pour les essais en laboratoire.

Qu'est-ce qu'un test de dureté non destructif?

Les essais de dureté non destructifs consistent à évaluer la dureté des matériaux sans modifier leurs caractéristiques.

La méthode non destructive est importante car elle ne détruit pas ou ne rend pas l'éprouvette d'essai inutile une fois l'essai de dureté terminé. Cela garantit que l'échantillon peut être utilisé à d'autres fins une fois l'essai de dureté terminé.

Les tests de dureté non destructifs prennent également moins de temps et sont moins coûteux à réaliser que les tests destructifs car l'échantillon n'est pas détruit et peut être réutilisé. L'essai de microdureté est un bon exemple d'essai de dureté non destructif. La plupart des duromètres portables sont capables d'effectuer des tests de dureté non destructifs de l'échantillon.

Les duromètres portables peuvent mesurer la dureté de la surface de l'échantillon sur une variété de matériaux sur des surfaces planes, rondes, minces ou grandes.

Contrairement aux testeurs de dureté ordinaires, ces testeurs portables utilisent la technologie à ultrasons qui vous permet de mesurer la dureté d'échantillons minces et de petite taille. Ces duromètres à ultrasons peuvent effectuer des tests non destructifs de l'échantillon.

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Cette fonction permet à l'opérateur d'effectuer des tests de dureté sur des pièces très sensibles ou finies.

La nature non destructive de ce duromètre permet également à l'opérateur d'effectuer des essais de dureté sans causer aucun type de dommage physique ou structurel à l'échantillon qui aurait autrement conduit à son élimination.

Le test de rebond utilisant la méthode Leeb est un autre type de test de dureté non destructif.

Selon cette méthode, le dispositif d'impact utilise un ressort pour propulser un corps d'impact vers la surface de l'échantillon. Le corps d'impact rebondit après avoir effectué un impact sur la surface de l'échantillon.

L'instrument de test détermine la dureté en utilisant le rapport des tensions et analyse davantage leurs phases pour compenser tout changement d'orientation.

Les testeurs Leeb sont portables et peuvent être utilisés sous différents angles tant qu'ils sont perpendiculaires à la surface de test.

 

 

 

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