Le code de dureté des métaux est H. Selon les différentes méthodes d'essai, les duretés conventionnelles sont les duretés Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV), Leeb (HL), Shore (HS), etc. HB et HRC sont les plus couramment utilisées. HB a une plus large gamme d'applications, tandis que HRC convient aux matériaux à dureté de surface élevée, comme la dureté par traitement thermique. La différence réside dans le pénétrateur du duromètre. Le duromètre Brinell est un pénétrateur à bille, tandis que le duromètre Rockwell est un pénétrateur à diamant.
HV - Convient pour l'analyse microscopique. Dureté Vickers (HV) : Presser la surface du matériau avec une charge inférieure à 120 kg et un pénétrateur à cône carré en diamant avec un angle au sommet de 136°. La surface du creux d'indentation est divisée par la valeur de la charge, ce qui correspond à la dureté Vickers (HV). La dureté Vickers est exprimée en HV (voir GB/T4340-1999) et mesure des échantillons extrêmement fins.
Le duromètre portable HL est pratique pour les mesures. Il utilise une tête d'impact sphérique pour frapper la surface dure et produire un rebond. La dureté est calculée en rapportant la vitesse de rebond du poinçon à 1 mm de la surface de l'échantillon à la vitesse d'impact. La formule est la suivante : dureté Leeb HL = 1 000 × VB (vitesse de rebond) / VA (vitesse d'impact).
Le duromètre portable Leeb peut être converti en duretés Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV) et Shore (HS) après une mesure Leeb (HL). Vous pouvez également utiliser le principe Leeb pour mesurer directement la dureté avec les duretés Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV), Leeb (HL) et Shore (HS).
HB - Dureté Brinell :
La dureté Brinell (HB) est généralement utilisée pour les matériaux plus tendres, comme les métaux non ferreux, l'acier avant traitement thermique ou après recuit. La dureté Rockwell (HRC) est généralement utilisée pour les matériaux plus durs, comme après traitement thermique, etc.
La dureté Brinell (HB) est une charge d'essai d'une certaine taille. Une bille d'acier trempé ou de carbure d'un diamètre donné est enfoncée dans la surface métallique à tester. La charge d'essai est maintenue pendant une durée déterminée, puis retirée pour mesurer le diamètre de l'empreinte sur la surface à tester. La valeur de dureté Brinell est le quotient obtenu en divisant la charge par la surface sphérique de l'empreinte. Généralement, une bille d'acier trempé d'une certaine taille (généralement 10 mm de diamètre) est enfoncée dans la surface du matériau sous une charge donnée (généralement 3 000 kg) et maintenue pendant une durée déterminée. Après retrait de la charge, le rapport charge/surface d'empreinte est la valeur de dureté Brinell (HB), exprimée en kilogramme-force/mm² (N/mm²).
La dureté Rockwell détermine l'indice de dureté en fonction de la profondeur de déformation plastique de l'empreinte. L'unité de dureté utilisée est 0,002 mm. Lorsque HB > 450 ou que l'échantillon est trop petit, l'essai de dureté Brinell ne peut être utilisé et la dureté Rockwell est alors utilisée. Cet essai utilise un cône en diamant d'angle au sommet de 120° ou une bille d'acier de 1,59 ou 3,18 mm de diamètre pour enfoncer la surface du matériau testé sous une charge donnée. La dureté du matériau est calculée à partir de la profondeur de l'empreinte. La dureté du matériau testé est exprimée selon trois échelles :
HRA : C'est la dureté obtenue en utilisant une charge de 60 kg et un pénétrateur à cône diamanté, qui est utilisée pour les matériaux à dureté extrêmement élevée (comme le carbure cémenté, etc.).
HRB : C'est la dureté obtenue en utilisant une charge de 100 kg et une bille d'acier trempé d'un diamètre de 1,58 mm, qui est utilisée pour les matériaux à plus faible dureté (comme l'acier recuit, la fonte, etc.).
HRC : C'est la dureté obtenue en utilisant une charge de 150 kg et un pénétrateur à cône diamant, qui est utilisée pour les matériaux à très haute dureté (comme l'acier trempé, etc.).
En outre:
1. HRC signifie échelle de dureté Rockwell C.
2. HRC et HB sont largement utilisés dans la production.
3. Plage applicable HRC HRC 20-67, équivalent à HB225-650,
Si la dureté est supérieure à cette plage, utilisez l'échelle de dureté Rockwell A HRA,
Si la dureté est inférieure à cette plage, utilisez l'échelle de dureté Rockwell B HRB,
La limite supérieure de la dureté Brinell est HB650, qui ne peut pas être supérieure à cette valeur.
4. Le pénétrateur du duromètre Rockwell échelle C est un cône en diamant avec un angle au sommet de 120 degrés. La charge d'essai est d'une valeur déterminée. La norme chinoise est de 150 kgf. Le pénétrateur du duromètre Brinell est une bille en acier trempé (HBS) ou en carbure (HBW). La charge d'essai varie selon le diamètre de la bille, de 3 000 à 31,25 kgf.
5. L'empreinte de dureté Rockwell est très faible et la valeur mesurée est localisée. Il est nécessaire de mesurer plusieurs points pour trouver la valeur moyenne. Elle convient aux produits finis et aux tranches fines et est classée comme un essai non destructif. L'empreinte de dureté Brinell est plus importante et la valeur mesurée est précise. Elle ne convient pas aux produits finis et aux tranches fines et n'est généralement pas classée comme un essai non destructif.
6. La dureté Rockwell est un nombre sans unité. (Il est donc incorrect de qualifier la dureté Rockwell de degré.) La dureté Brinell possède des unités et a une relation approximative avec la résistance à la traction.
7. La dureté Rockwell s'affiche directement sur le cadran ou numériquement. Son utilisation est simple, rapide et intuitive, et convient à la production en série. La dureté Brinell nécessite un microscope pour mesurer le diamètre d'empreinte, puis consulter le tableau ou calculer, ce qui est plus complexe.
8. Dans certaines conditions, HB et HRC peuvent être intervertis en consultant le tableau. La formule de calcul mental peut être approximativement la suivante : 1HRC ≈ 1/10 HB.
L'essai de dureté est une méthode simple et facile pour tester les propriétés mécaniques. Pour remplacer certains essais de propriétés mécaniques, il est nécessaire d'obtenir une relation de conversion plus précise entre dureté et résistance en production.
La pratique a démontré qu'il existe une relation approximative entre les différentes valeurs de dureté des matériaux métalliques, ainsi qu'entre la dureté et la résistance. La dureté étant déterminée par la résistance initiale et continue à la déformation plastique, plus la résistance du matériau est élevée, plus la résistance à la déformation plastique est élevée et plus la dureté est élevée.
Date de publication : 16 août 2024
