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Essai de dureté Vickers
selon ISO 6507 et ASTM E384
Procédure, calcul et application de la méthode Vickers pour tous les matériaux métalliques.L'essai de dureté Vickers est aujourd'hui l'une des méthodes les plus utilisées pour la détermination précise de la dureté des matériaux. Son grand avantage réside dans sa large applicabilité à tous les métaux, en particulier pour les matériaux allant de plutôt mous à très durs. Défini par les normes internationales ISO 6507 et ASTM E384, le procédé utilise une pyramide de diamant à 136° comme pénétrateur. Même si une préparation soigneuse de l'échantillon est nécessaire et que l'évaluation de la dureté Vickers (HV) est un peu plus complexe, la méthode convainc par sa précision et sa reproductibilité dans les domaines de micro et macro-charge.
Quel est le déroulement du test de dureté selon Vickers ?
L'essai de dureté selon Vickers est une méthode de mesure optique qui permet de déterminer la dureté par la taille de l'empreinte permanente. Pour ce faire, un pénétrateur en forme de diamant est enfoncé avec une force définie dans la surface de l'échantillon. Après la décharge, on mesure les diagonales de l'empreinte. Contrairement aux méthodes comme Rockwell, où la profondeur de l'empreinte est déterminante, la méthode Vickers se base sur une évaluation géométrique des diagonales. Une empreinte plus grande indique une dureté Vickers plus faible du matériau.
Comment la dureté Vickers est-elle calculée ?
La dureté Vickers (HV) est déterminée en divisant la force d'essai appliquée (en newtons) par la surface de l'empreinte permanente dans le matériau. L'empreinte est créée à l'aide d'un diamant de forme pyramidale avec un angle au sommet de 136°. Pour calculer la surface de l'empreinte, on utilise la valeur moyenne des deux diagonales de l'empreinte carrée, car celle-ci est souvent légèrement déformée dans la pratique.
Le calcul est effectué conformément à la norme ISO 6507 ou ASTM E384. La plage de mesure typique s'étend d'environ 1 HV à 3000 HV, en fonction du matériau et de la force d'essai.
Quelles sont les méthodes et applications Vickers et à quoi servent-elles?
L'essai de dureté Vickers est divisé en trois domaines de charge selon la norme ISO 6507 : microdureté (< 0,2 kgf), charge réduite (0,2 à < 5 kgf) et le domaine macro ($\ge$ 5 kgf). La force d'essai appliquée en Newtons est déterminante – les désignations typiques sont par exemple HV 0,1, HV 1 ou HV 10. Selon le domaine de charge, le spectre d'application varie également : alors que l'essai de microdureté est adapté aux couches minces ou à la profondeur de cémentation (EHT), des forces plus élevées sont utilisées pour les composants massifs et les cordons de soudure. Chaque méthode Vickers permet ainsi une adaptation ciblée à l'objectif d'essai respectif."
Quels sont les avantages du test Vickers?
La méthode Vickers offre les avantages suivants :
- Le test de dureté Vickers convient à presque tous les matériaux - des matériaux très plutôt mous aux matériaux extrêmement durs - et couvre ainsi toute la gamme de dureté.
- Le même diamant pyramidal est toujours utilisé comme pénétrateur, quelle que soit la méthode Vickers choisie. Il n'est donc pas nécessaire de changer de pénétrateur.
- Comme l'empreinte est petite, l'essai peut être considéré comme pratiquement non destructif dans de nombreux cas - l'échantillon reste généralement réutilisable.
Quels sont les inconvénients de la méthode Vickers ?
La méthode Vickers présente les inconvénients suivants :
- Un bon état de surface de l’échantillon est requis, l’empreinte étant mesurée par voie optique. Cela signifie donc que le point d'essai doit être préparé, sinon il sera difficile d’obtenir une évaluation précise.
- Cette méthode est lente (par rapport à la méthode Rockwell). Le cycle d’essai dure entre 30 et 60 secondes environ, sans compter la préparation de l’échantillon.
- En raison des exigences liées à l’évaluation optique de l’empreinte, les testeurs de dureté Vickers doivent être équipés d’une optique et sont donc plus chers à l’achat que des testeurs Rockwell.
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