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CHAPITRE 4. ESSAIS MÉCANIQUES DES MATÉRIAUX
En pratique, on mesure au microscope les deux diagonales d 1 et d 2 , ce qui
est plus précis. Ces deux diagonales ne sont pas nécessairement égales, car la
surface du corps peut ne pas être parfaitement perpendiculaire à la trajectoire du
pénétrateur. On adopte donc pour le calcul la moyenne d de ces deux diagonales,
d =
d 1 + d 2
2
(4.21)
Il est clair que
c =
d
√
2
si bien que
S =
d
2
2 sin(68 ◦ )
= 0, 5393d
2
On en déduit
HV =
F
S
= 1, 854
F
d 2
(4.22)
en unités cohérentes. Ici encore, il est resté d'usage d'exprimer les duretés Vickers
en kp/mm
2
, ce que nous ne recommandons pas.
L'avantage essentiel de la dureté Vickers est de donner des résultats sensiblement indépendants de la charge. Ceci s'explique par le fait que deux empreintes
de profondeur diérentes sont géométriquement semblables. La charge la plus
utilisée est
F = 30 × 9, 81N = 294N
La dureté Vickers est généralement préférée dans le cas des grandes duretés.
4.2.5 Dureté Rockwell C
Les essai Brinell et Vickers sont fondés sur la mesure d'une pression, ce qui
est raisonnable. Mais ils impliquent la mesure du contour de l'empreinte à l'aide
d'un microscope, ce qui n'est ni facile ni rapide. Ce sont donc essentiellement
des essais de laboratoire. Dans les ateliers, on préfère un processus plus rapide,
et c'est dans cet esprit que l'essai Rockwell a été créé. Il est assez diérent
des deux précédents. Tout d'abord, au lieu de mesurer une pression, on mesure
une profondeur de pénétration. En outre, on recourt à une mesure arbitraire.
Enn, on prend des mesures spéciales pour mesurer non pas la dureté de la
croûte mais celle du matériau sain sous-jacent, ce qui permet de travailler sur
des pièces brutes.
Le pénétrateur peut être une bille d'acier trempé (Rockwell B) ou un cône de
diamant (Rockwell C). L'essai Rockwell B convient pour les matériaux tendres
et l'essai Rockwell C, pour les matériaux durs. Nous ne décrirons ici que l'essai
Rockwell C, mais les principes restent les mêmes pour l'essai Rocwell B, avec
des charges diérentes. Le pénétrateur, en Rockwell C, est un cône de diamant
de 120
◦
d'angle au sommet. Le fonctionnement de l'essai est schématisé en gure
4.7 :
1. On commence par appliquer une charge initiale F 0 = 98N , ce qui provoque une pénétration e 0 . Cette pénétration est indiquée par une aiguille
tournante. À ce moment, on fait tourner le cadran pour amener la graduation zéro en face de l'aiguille. Cette première étape est destinée à franchir
la croûte du matériau qui a des propriétés inintéressantes.
CHAPITRE 4. ESSAIS MÉCANIQUES DES MATÉRIAUX
En pratique, on mesure au microscope les deux diagonales d 1 et d 2 , ce qui
est plus précis. Ces deux diagonales ne sont pas nécessairement égales, car la
surface du corps peut ne pas être parfaitement perpendiculaire à la trajectoire du
pénétrateur. On adopte donc pour le calcul la moyenne d de ces deux diagonales,
d =
d 1 + d 2
2
(4.21)
Il est clair que
c =
d
√
2
si bien que
S =
d
2
2 sin(68 ◦ )
= 0, 5393d
2
On en déduit
HV =
F
S
= 1, 854
F
d 2
(4.22)
en unités cohérentes. Ici encore, il est resté d'usage d'exprimer les duretés Vickers
en kp/mm
2
, ce que nous ne recommandons pas.
L'avantage essentiel de la dureté Vickers est de donner des résultats sensiblement indépendants de la charge. Ceci s'explique par le fait que deux empreintes
de profondeur diérentes sont géométriquement semblables. La charge la plus
utilisée est
F = 30 × 9, 81N = 294N
La dureté Vickers est généralement préférée dans le cas des grandes duretés.
4.2.5 Dureté Rockwell C
Les essai Brinell et Vickers sont fondés sur la mesure d'une pression, ce qui
est raisonnable. Mais ils impliquent la mesure du contour de l'empreinte à l'aide
d'un microscope, ce qui n'est ni facile ni rapide. Ce sont donc essentiellement
des essais de laboratoire. Dans les ateliers, on préfère un processus plus rapide,
et c'est dans cet esprit que l'essai Rockwell a été créé. Il est assez diérent
des deux précédents. Tout d'abord, au lieu de mesurer une pression, on mesure
une profondeur de pénétration. En outre, on recourt à une mesure arbitraire.
Enn, on prend des mesures spéciales pour mesurer non pas la dureté de la
croûte mais celle du matériau sain sous-jacent, ce qui permet de travailler sur
des pièces brutes.
Le pénétrateur peut être une bille d'acier trempé (Rockwell B) ou un cône de
diamant (Rockwell C). L'essai Rockwell B convient pour les matériaux tendres
et l'essai Rockwell C, pour les matériaux durs. Nous ne décrirons ici que l'essai
Rockwell C, mais les principes restent les mêmes pour l'essai Rocwell B, avec
des charges diérentes. Le pénétrateur, en Rockwell C, est un cône de diamant
de 120
◦
d'angle au sommet. Le fonctionnement de l'essai est schématisé en gure
4.7 :
1. On commence par appliquer une charge initiale F 0 = 98N , ce qui provoque une pénétration e 0 . Cette pénétration est indiquée par une aiguille
tournante. À ce moment, on fait tourner le cadran pour amener la graduation zéro en face de l'aiguille. Cette première étape est destinée à franchir
la croûte du matériau qui a des propriétés inintéressantes.