La méthode de dureté par enfoncement la plus couramment utilisée en production est la dureté Brinell, Rockwell, Vickers et 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)
Enfoncez une bille d'acier trempé d'une certaine taille (généralement 10 mm de diamètre) dans la surface du matériau avec une charge (généralement 3 000 kg) et maintenez-la en place pendant un certain temps. Une fois la charge retirée, le rapport charge/surface d'empreinte correspond à la dureté Brinell (HB), exprimée en kilogrammes-force/mm² (N/mm²).
2. Dureté Rockwell (HR)
Lorsque HB > 450 ou que l'échantillon est trop petit, l'essai de dureté Brinell ne peut pas être utilisé ; il est préférable d'utiliser la dureté Rockwell. Cet essai utilise un cône en diamant avec un angle au sommet de 120° ou une bille d'acier de diamètre 1,59 mm et 3,18 mm pour enfoncer la surface du matériau à tester sous une charge donnée. La dureté du matériau est déterminée par la profondeur de l'empreinte. La dureté du matériau testé peut être exprimée selon trois échelles différentes :
HRA : C'est la dureté obtenue en utilisant une charge de 60 kg et un pénétrateur à cône diamanté, et est utilisée pour les matériaux à dureté extrêmement élevée (comme le carbure cémenté, etc.).
HRB : Dureté obtenue en utilisant une charge de 100 kg et une bille d'acier trempé de 1,58 mm de diamètre. Elle est utilisée pour les matériaux de faible dureté (acier recuit, fonte, etc.).
HRC : C'est la dureté obtenue en utilisant une charge de 150 kg et un pénétrateur à cône diamanté, et est utilisée pour les matériaux à haute dureté (comme 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 fosse d'indentation du matériau par la valeur de 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. Il ne présente pas les contraintes de charge P et de diamètre de pénétrateur D, contrairement à Brinell, ni le problème de déformation du pénétrateur. Il ne présente pas non plus le problème d'uniformité de la valeur de dureté Rockwell. Il permet de tester tous les matériaux, tendres ou durs, comme Rockwell, et de tester la dureté de pièces extrêmement fines (ou de couches minces) avec une meilleure précision que Rockwell, ce qui ne peut être réalisé que par la dureté superficielle Rockwell. Cependant, même dans ces conditions, la comparaison ne peut se faire qu'à l'intérieur de l'échelle Rockwell et ne peut être uniformisée avec d'autres niveaux de dureté. De plus, Rockwell utilisant la profondeur d'indentation comme indice de mesure, et cette profondeur étant toujours inférieure à la largeur d'indentation, son erreur relative est également plus importante. Par conséquent, les données de dureté Rockwell ne sont pas aussi stables que Brinell et Vickers, et bien sûr pas aussi stables que la précision 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
