La méthode de dureté par pression la plus couramment utilisée en production est celle employée pour mesurer la dureté Brinell, Rockwell, Vickers et la microdureté. La valeur de dureté obtenue représente essentiellement la résistance de la surface métallique à la déformation plastique causée par l'intrusion de corps étrangers.
Voici une brève introduction aux différentes unités de dureté :
1. Dureté Brinell (HB)
On enfonce une bille d'acier trempé d'un diamètre donné (généralement 10 mm) dans la surface du matériau en appliquant une charge déterminée (généralement 3 000 kg) et en la maintenant pendant une durée déterminée. Après relâchement de la charge, le rapport entre la charge et la surface de l'empreinte correspond à la dureté Brinell (HB), exprimée en kilogrammes-force par mm² (N/mm²).
2. Dureté Rockwell (HR)
Lorsque la dureté Brinell (HB) est supérieure à 450 ou que l'échantillon est trop petit, il convient d'utiliser la méthode de dureté Rockwell. Cette méthode consiste à presser la surface du matériau à tester à l'aide d'un cône de diamant d'angle au sommet de 120° ou d'une bille d'acier de 1,59 mm ou 3,18 mm de diamètre, sous une charge déterminée. La dureté du matériau est ensuite mesurée à partir de la profondeur de l'empreinte. Selon cette valeur, elle peut être exprimée sur trois échelles différentes :
HRA : Il s’agit de la dureté obtenue en utilisant une charge de 60 kg et un pénétrateur à cône en diamant, et elle est utilisée pour les matériaux d’une dureté extrêmement élevée (tels que le carbure cémenté, etc.).
Dureté HRB : Il s’agit de la dureté obtenue en appliquant une charge de 100 kg à une bille d’acier trempé de 1,58 mm de diamètre. Elle est utilisée pour les matériaux de dureté inférieure (tels que l’acier recuit, la fonte, etc.).
HRC : Il s’agit de la dureté obtenue en utilisant une charge de 150 kg et un pénétrateur à cône de diamant, et elle est utilisée pour les matériaux à haute dureté (tels que l’acier trempé, etc.).
3 Dureté Vickers (HV)
Utilisez un pénétrateur à cône carré en diamant avec une charge inférieure à 120 kg et un angle au sommet de 136° pour appuyer sur la surface du matériau, et divisez la surface de la cavité d'indentation du matériau par la valeur de la charge, qui est la valeur de dureté Vickers HV (kgf/mm2).
Comparé aux essais de dureté Brinell et Rockwell, l'essai de dureté Vickers présente de nombreux avantages. Contrairement à l'essai Brinell, il ne souffre pas des contraintes liées aux conditions spécifiées de charge P et de diamètre de l'indenteur D, ni du problème de déformation de l'indenteur. De plus, il ne présente pas l'impossibilité d'uniformiser les valeurs de dureté de l'essai Rockwell. Il permet, comme l'essai Rockwell, de tester tous types de matériaux, qu'ils soient tendres ou durs, et offre une meilleure capacité de mesure de la dureté de pièces extrêmement fines (ou de couches minces), contrairement à l'essai de dureté superficielle Rockwell. Cependant, même dans ces conditions optimales, les résultats restent comparables au sein de l'échelle Rockwell et ne peuvent être unifiés avec d'autres niveaux de dureté. Par ailleurs, l'essai Rockwell utilisant la profondeur d'indentation comme indice de mesure, celle-ci étant toujours inférieure à la largeur de l'empreinte, son erreur relative est plus importante. En conséquence, les données de dureté Rockwell sont moins stables que celles des essais Brinell et Vickers, et leur précision est également inférieure à celle de l'essai Vickers.
Il existe une certaine relation de conversion entre Brinell, Rockwell et Vickers, et il existe une table de relations de conversion qui peut être interrogée.
Date de publication : 16 mars 2023
