Généralités
La dureté des matériaux en carbone et en graphite est déterminée selon la norme DIN 51917. La norme DIN 51917 fixe la méthode de détermination de la dureté Rockwell. Il s’agit dans cette norme d’une méthode Rockwell modifiée pour les matériaux en carbone Rockwell avec une bille selon ISO 6508-1. On peut également utiliser cette méthode pour déterminer la dureté Rockwell des matériaux à base de métal et de graphite, comme les balais à charbon des moteurs par exemple.
Classification de la méthode de test sur carbone
La méthode de test sur carbone se base sur la méthode Rockwell. Il s’agit donc aussi d’une méthode d’essai de dureté statique qui présente des caractéristiques similaires à la méthode Rockwell :
- Elle fait partie des méthodes normalisées (DIN 51917, ASTM C886).
- C’est une méthode d’essai de macro-dureté avec une force d’essai qui va de 29,42 à 1471 N.
- Il s’agit d’une méthode par différence de profondeur. Cela signifie que pour déterminer la dureté d’un échantillon, on mesure la profondeur de pénétration rémanente laissée par le pénétrateur.
- Forme et matériau du pénétrateur : une bille en carbure de diamètre différent selon la méthode.
Déroulement de la méthode d'essai
Le déroulement du test sur carbone est identique à celui de la méthode d'essai Rockwell.
Méthodes
Les différentes méthodes se distinguent par :
- le diamètre de la bille du pénétrateur ;
- la hauteur de la force totale d'essai (aussi appelée force totale ou charge principale) ;
la graduation (la base h0 pour la profondeur de pénétration rémanente à mesurer h est de 100 ou 130 unités (selon l’échelle : 1 unité E = 0,002 mm ou 0,001 mm)), voir également le tableau dans le graphique « Essais de dureté Rockwell ».
Les méthodes qui en résultent utilisent trois diamètres de bille différents (bille en carbure de tungstène avec les diamètres : 2,5 mm, 5 mm, 10 mm) et six forces totales d’essai différentes (68,65 N, 196,1 N, 392,3 N, 588,4 N, 980,7 N, 1471 N).
Le tableau suivant montre les méthodes d’essai normalisées selon DIN 51917.
| Symbole de dureté | Pénétrateur bille en carbure [Ø en mm] | Graduation [mm] | Pré-force d’essai [N] | Force totale d’essai [N] |
| HR 10/20 | 10 | 0,002 | 98,7 | 196,1 |
| HR 5/20 | 5 | 0,002 | 98,7 | 196,1 |
| HR 10/40 | 10 | 0,002 | 98,7 | 392,3 |
| HR 5/40 | 5 | 0,002 | 98,7 | 392,3 |
| HR 10/60 | 10 | 0,002 | 98,7 | 588,4 |
| HR 5/60 | 5 | 0,002 | 98,7 | 588,4 |
| HR 10/100 | 10 | 0,002 | 98,7 | 980,7 |
| HR 5/100 | 5 | 0,002 | 98,7 | 980,7 |
| HR 10/150 | 10 | 0,002 | 98,7 | 1471 |
| HR 5/150 | 5 | 0,002 | 98,7 | 1471 |
| HR 5/7 | 5 | 0,001 | 29,42 | 68,65 |
| HR 2,5/7 | 2,5 | 0,001 | 29,42 | 68,65 |
Comment lire et représenter la valeur de dureté ?
La valeur de dureté du test sur carbone comprend trois composantes :
- une valeur de dureté numérique ;
- les deux lettres majuscules HR, qui signifient dureté Rockwell (« Hardness » en anglais ou « Härte » en allemand) ;
- le diamètre de la bille en mm ;
- la charge d’essai appliquée en kgf ;
Exemple de représentation et de lecture d’une valeur de dureté :
33 HR 2,5/7
33 …valeur de dureté
HR …selon Rockwell
2,5/7 …avec diamètre de bille de 2,5 mm et charge principale de 7 kgf
