Dureté des matériaux : travaux pratiques

Résumé du document

La dureté est un paramètre permettant de caractériser les matériaux, il existe plusieurs manières de déterminer la dureté d'un matériau dont certaines font l'objet de norme précise.
La première notion de dureté (1822) provient du minéralogiste allemand Friedrich Mohs qui recherchait un paramètre pour définir les minéraux.
Le but de ce T.P est d'étudier le principe de duromètre et de mesurer la dureté d'un matériau.

Extraits

[...] La force appliquée est variable avec la nature du matériau. Figure-2- HV=2F.(cos (MPa) Dureté ROCKWELL (HRC) ou (HRB) *avec un diamant : Pour cet essai on applique une force de 100N sur un cône en diamant à le cône s'enfance de e0 mm. On applique une force de 100N + avec F=1400N, le cône s'enfance d'une profondeur e1 mm, on supprime la force le cône reste enfoncé de e2 mm. La profondeur rémanente (e2-e0)mm permet le calcul de HRC. Figure HRC=(100-(e2-e0))x500 *avec une bille : L'essai est le même que le précédent sauf qu'on utilise une bille d'acier de 1.6 mm de diamètre et que la force appliquée est égale à 900N, (figure-4- On obtient HRB selon la formule indiquée. [...]

[...] -dureté Monnin, dureté Janka :utilisée pour le bois. Dans notre cas on se limite à la mesure de la dureté suivant Brinell. Et l'expérience est réalisée sur la machine MT Description du dispositif La MT3017 est une machine d'essai avec cylindre hydraulique permettant une mise sous charge aisée et sans à-coups. Le cylindre est actionné par une manivelle de manière a ce que seulement un léger effort doit être exercé avec la main pour atteindre la charge maximum. L force est clairement affichée sur un instrument à grand cadran gradué en KN, (figure-5-). [...]

[...] Les échantillons sont de la forme de forme parallélépipédique et de dimension suivantes : 30x30x10 mm, (figure-7-). Alors que dans notre cas, on a utilisé deux échantillons (aluminium et acier) et de forme cylindrique de 30mm de diamètre et de 10 mm d'épaisseur. Figure 5. Partie expérimentale Manipulation On fixe l'échantillon sur la machine d'essai puis on tournant la manivelle la bille du pénétrateur (10 mm du diamètre) applique une pression sur l'échantillon, et lorsqu'on atteint une force de 12.5 KN on attend 15 à20 puis on relâche les forces, ce qui va créer une empreinte sur l'échantillon sous forme d'une calotte hémisphérique d'un diamètre d. [...]

[...] -dureté Meyer : mesure la plasticité et l'élasticité. -dureté Bercovich : pénétration d'un indenteur de forme pyramidal tétraédrique. -dureté Bracol : pénétration d'une pointe en acier, utilisé pour les plastiques durs. -dureté Leeb (1975) : mesure le rebond d'un percuteur. -dureté UCI ultrasonic convert impedance (1961) : méthode de mesure électrique. -dureté Martens -dureté buchhols : domaine des revêtement organiques. -dureté Crayon ou Wolf-Wilborn : domaine des surfaces fragiles. -dureté Koing , dureté Sward : domaine des revêtement organiques. [...]

[...] Il s'agit en fait de mesurer l'aptitude d'un matériau à résister à la pénétration ou à la rayure d'un indentateur plus dur. La hauteur de rebondissement d'une petite masse dure est également un moyen de définition de la dureté. Le pénétrateur, de forme et de résistance appropriées (sphère, pyramide, sphère ) est appliqué progressivement sous l'action d'une force F sur la surface et maintenue pendant un temps précis. Si le matériau est plastiquement déformable, une empreinte de surface latérale S et de profondeur e subsiste après retrait de la charge. [...]