La dureté est une mesure de la capacité d'un matériau métallique à résister à la pression ou à la gravure par une force externe, et est l'un des indicateurs les plus importants des propriétés mécaniques des matériaux métalliques. Le test de dureté est l'une des méthodes de test les plus rapides, économiques et simples pour évaluer les propriétés mécaniques des métaux. Le test de dureté peut refléter les différences de propriétés des matériaux métalliques dans différentes compositions chimiques, structures organisationnelles et conditions de traitement thermique. Il est donc largement utilisé dans l'inspection des propriétés des métaux, la supervision de la qualité du processus de traitement thermique et le développement de nouveaux matériaux.
Dureté Brinell
La dureté Brinell est obtenue en pressant une bille d'acier trempé ou une bille de carbure de diamètre D dans la surface du matériau métallique à mesurer avec une charge P d'une certaine taille, en la maintenant pendant une certaine durée, puis en retirant la charge. Le rapport entre la charge P et la surface de l'empreinte F est la valeur de dureté Brinell, notée HB. Les valeurs de dureté Brinell sont généralement exprimées en kilogrammes de force/mm² (N/mm²), mais dans la pratique, elles sont également couramment utilisées sous les noms HBW ou HBS.
1 méthode de mesure
Conditions d'essai : la charge d'essai et le diamètre de la bille d'acier d'essai doivent être déterminés en fonction des performances réelles du matériau. La charge d'essai et le diamètre de la bille d'acier courants ont des normes fixes pour s'adapter à l'essai de dureté de différents matériaux.
Procédé de mesure : Le matériau à tester est d'abord placé sur le testeur de dureté, puis un test d'indentation est effectué avec la charge sélectionnée et la bille d'acier. Après un certain temps de maintien, la charge est retirée et le diamètre de l'indentation est mesuré.
Calcul de la dureté : En fonction du diamètre de l'empreinte, la valeur de dureté Brinell peut être calculée au moyen d'une formule ou en consultant un tableau.
2 Application
Le testeur de dureté Brinell est principalement utilisé pour la détermination de la dureté de la fonte, de l'acier, des métaux non ferreux et des alliages mous et d'autres matériaux.
Il est largement utilisé dans la métallurgie, le forgeage, l'énergie électrique, les machines pétrolières, les véhicules ferroviaires, les automobiles, les équipements militaires, les laboratoires, les collèges et universités et la recherche scientifique.
3 la méthode d'expression
Symbole de dureté Brinell avec HBS ou HBW. HBS indique que le pénétrateur est une bille d'acier trempé, utilisée pour la détermination de la valeur de dureté Brinell de 450 en dessous du matériau ; HBW indique que le pénétrateur est en carbure cémenté, utilisé pour la détermination de la valeur de dureté Brinell de 650 en dessous du matériau.
Expression : le chiffre avant HBS ou HBW est la valeur de dureté, suivi de chiffres pour indiquer les conditions d'essai, y compris le diamètre de la bille du pénétrateur, la charge d'essai et le temps de maintien de la charge d'essai (10 à 15 s non marqué). Par exemple, 170HBS10/1000/30 indique que la valeur de dureté Brinell de 170 mesurée avec une bille d'acier de 10 mm de diamètre, maintenue pendant 30 s sous une charge d'essai de 9807 N (1000 kg).
Dureté Vickers
La dureté Vickers, exprimée par le symbole HV, a été proposée par Robert L. Smith et George E. Sandland en 1921 dans la société Vickers Ltd., en utilisant un angle de surface relatif de 136 degrés entre le pénétrateur à cône prismatique positif en diamant, en plaçant la charge F sous l'action de la pression sur la surface de l'échantillon d'essai, en maintenant un certain laps de temps après le déchargement, en mesurant la longueur diagonale de l'indentation d, puis en calculant la surface de l'indentation, et enfin en sortant l'indentation de la pression moyenne sur la surface de la valeur de dureté Vickers du métal.
1 Méthode de mesure
Lors de la mesure réelle, il n'est pas nécessaire d'effectuer des calculs complexes, mais en fonction de la longueur diagonale mesurée de la valeur d'indentation, vérifiez directement le tableau pour obtenir la valeur de dureté mesurée.
Plage de charge du testeur de dureté Vickers couramment utilisé de 49,03 à 980,7 N, adaptée aux pièces plus grandes et à la détermination de la dureté des couches de surface plus profondes.
Pour déterminer la dureté de la pièce la plus fine, de la surface de l'outil ou de la couche de placage, vous pouvez utiliser une petite dureté Vickers, charge d'essai de 1,961 ~ 49,03 N.
La dureté Micro Vickers convient à l'analyse microscopique.
2 Représentation
Valeur de dureté Vickers au format standard pour le rapport xHVy, où x représente la valeur de dureté Vickers, y représente la mesure de la valeur de charge utilisée (unité : kg force). Par exemple, 185HV5 valeur de dureté de 185, la mesure de la valeur de charge utilisée pour une force de 5 kg.
3 Domaine d'application
Le testeur de dureté Vickers a une large gamme d'applications, peut mesurer presque tous les matériaux métalliques utilisés dans l'industrie, des matériaux très mous aux matériaux très durs peuvent être mesurés. En outre, il peut également être utilisé pour tester la dureté des matériaux céramiques, des plastiques et du caoutchouc, des matériaux en carton, etc.
4 Exemples d'exigences
La surface de l'échantillon doit être lisse et plate, sans peau d'oxyde, débris ni huile.
En général, le paramètre de rugosité de surface de l'échantillon de dureté Vickers Ra n'est pas supérieur à {{0}},40μm, l'échantillon de dureté Vickers à petite charge n'est pas supérieur à 0,20 μm, l'échantillon de dureté Vickers micro n'est pas supérieur à 0,10 μm.
Dureté Rockwell
La dureté Rockwell est un indice permettant de déterminer la valeur de dureté en fonction de la profondeur de déformation plastique par indentation. Il utilise les conditions spécifiées du pénétrateur (cône en diamant, bille d'acier ou bille en carbure de tungstène) enfoncé dans la surface de l'échantillon en deux étapes et mesure la profondeur de l'indentation résiduelle h pour représenter la dureté.
1 méthode de mesure pénétrateur et force d'essai
Essai de dureté Rockwell utilisant trois types de pénétrateurs (cône en diamant et deux diamètres de bille d'acier) et trois types de force d'essai (60 kg, 100 kg, 150 kg). Ces combinaisons correspondent à la dureté Rockwell de neuf échelles, à savoir HRA, HRB, HRC, HRD, HRE, HRF, HRG, HRH, HRK. L'essai de dureté Rockwell de surface utilise deux pénétrateurs et trois forces d'essai plus petites (15 kg, 30 kg, 45 kg), correspondant à six échelles.
2 Calcul de la valeur de dureté
La valeur de dureté Rockwell est calculée par la formule suivante : N-constante (pour différentes échelles, N prend 100 ou 130) ; h-profondeur d'indentation résiduelle, mm ; S-constante (pour la dureté Rockwell, S=0.002mm ; pour la dureté Rockwell de surface, S=0.001mm).
3 Caractéristiques
Avantages : Le test de dureté Rockwell est simple et rapide, l'indentation est petite, la détermination d'une large plage, applicable à la plupart des matériaux métalliques.
Inconvénients : faible représentativité, mauvaise répétabilité des données, non applicable à l'organisation de matériaux irréguliers ou minces et à la couche de durcissement de surface.
4 Application
Le test de dureté Rockwell est couramment utilisé pour les matériaux à haute dureté, tels que l'acier de trempe, la fonte, etc.
Les trois échelles couramment utilisées sont HRA, HRB et HRC, qui conviennent à différents matériaux de dureté.
Sélection des échelles de dureté
HRA : Utilisé pour les matériaux à dureté plus élevée, tels que la tôle d'acier, le carbure cémenté, avec une charge de 60 kg et un pénétrateur à cône diamanté.
HRB : Utilisé pour les matériaux à faible dureté, tels que l'acier doux, les métaux non ferreux, l'acier recuit, etc., avec une charge de 100 kg et une bille en acier trempé de 1,5875 mm de diamètre.
HRC : Pour les matériaux à dureté plus élevée, tels que l'acier de trempe, la fonte, etc., en utilisant une charge de 150 kg et un pénétrateur à cône diamanté.
En sélectionnant la combinaison appropriée de pénétrateur et de force d'essai, le test de dureté Rockwell peut fournir des valeurs de dureté précises, fournissant une base importante pour la sélection des matériaux et le contrôle qualité.
