Qu'est-ce que Rockwell ?
Le test de dureté Rockwell est une méthode dans laquelle la dureté est lue directement sur une échelle en mesurant la profondeur d'indentation permanente restante après l'application d'une charge préliminaire et d'une charge majeure. Un cône de diamant ou un pénétrateur à bille en métal dur est utilisé.
Objectif de Rockwell
L'objectif est d'effectuer une vérification du traitement thermique et un contrôle qualité de la production en série avec une mesure de dureté rapide et reproductible.
À quels produits Rockwell s'applique-t-il ?
- Pièces en acier traitées thermiquement
- Attaches
- Métaux non ferreux
- Plastiques durs (échelles M et R)
Dans quels secteurs Rockwell est-il utilisé ?
Normes relatives à Rockwell
- ISO 6508-1
- ASTM E18
Conditions de Rockwell
- Échelle
- Choisi en fonction du matériau ; HRC (cône diamant, 150 kgf) et HRB (boule de 1,5875 mm, 100 kgf) sont courants
- Chargement préliminaire
- 10 kgf (98 N) en Rockwell standard
- Temps de séjour
- Défini dans la norme, généralement 1 à 5 s
- Surface
- Lisse, sans bavures et perpendiculaire au pénétrateur
Équipement pour Rockwell
- Machine d'essai de dureté Rockwell
- Pénétrateurs à cône de diamant et à bille
- Blocs de dureté de référence
- Enclumes de support d'échantillons
Exigences d'échantillon pour Rockwell
- L'épaisseur doit être au moins dix fois supérieure à la profondeur d'indentation
- La surface doit être exempte d'oxyde et de graisse
- Les empreintes doivent être à la distance du bord et les unes des autres spécifiées dans la norme
- Généralement, au moins trois mesures sont prises
Durée de Rockwell
Quelques secondes par mesure ; la durée est prolongée si une préparation de surface est nécessaire.
Procédure de Rockwell
- 1La machine est vérifiée avec des blocs de référence.
- 2L'échelle et le pénétrateur adaptés au matériau sont sélectionnés.
- 3Le spécimen est fermement posé sur l’enclume.
- 4La charge préliminaire est appliquée suivie de la charge majeure, maintenue pendant la durée définie.
- 5La charge majeure est supprimée et la valeur de dureté est lue directement.
- 6La mesure est répétée et moyennée.
Critères d'acceptation de Rockwell
La plage d'acceptation est indiquée dans la norme de produit ou de matériau. Le résultat est toujours indiqué avec l'échelle (par exemple 45 HRC).
Évaluation des résultats
La moyenne et la dispersion des mesures sont évaluées. Le résultat n'est pas valide si l'échantillon a bougé ou si le support était inadéquat.
Rapport de Rockwell
- Norme appliquée
- Balance et pénétrateur utilisés
- Mesures individuelles et moyenne
- Identification des spécimens
Accréditation
EUROLAB détient une accréditation internationalement reconnue obtenue auprès des organismes d'accréditation parties aux accords de reconnaissance multilatérale de l'IAF et de l'ILAC, selon ISO/IEC 17025 pour les tests en laboratoire, ISO/IEC 17020 pour l'inspection et la surveillance, et ISO/IEC 17021-1 et ISO/IEC 17065 pour la certification des systèmes et des produits. Cette chaîne garantit que les rapports et certificats délivrés sont acceptés dans le monde entier.
La possibilité de proposer ce test dans le cadre d'une accréditation dépend de votre produit et de la norme appliquée ; l'accréditation étant méthodologique, le périmètre est confirmé par écrit au stade du devis.
Portée et autorisationsRèglements connexes
- Normes de produits matériels
- Spécifications du traitement thermique
Essais plastiques — Que couvre ce domaine d'essai ?
La section ci-dessous décrit le domaine auquel appartient l'essai Rockwell ; les conditions et critères d'acceptation de cet essai figurent dans les sections ci-dessus. Le périmètre propre à votre produit est confirmé par écrit au stade du devis.
Les essais sur plastiques déterminent le comportement mécanique, thermique et à la combustion d'un matériau polymère. Contrairement aux métaux, les plastiques sont VISCOÉLASTIQUES : leur comportement dépend de la vitesse de chargement, de la température et de l'humidité. Le même matériau donne donc des résultats différents selon les conditions, et les conditions d'essai font partie intégrante du résultat.
La conséquence pratique de la viscoélasticité est la suivante : une pièce en plastique continue de se déformer avec le temps sous une charge constante (fluage), et la contrainte qu'elle supporte à déformation constante diminue avec le temps (relaxation des contraintes). Un assemblage vissé se desserre, un collier perd sa force de serrage, une étagère s'affaisse avec le temps. Un essai de traction de courte durée ne montre pas ce comportement ; un essai de longue durée ou un modèle accéléré est nécessaire.
Le comportement thermique est le deuxième axe principal. L'indice de fluidité à chaud indique l'aptitude à la mise en œuvre du matériau et la constance d'un lot à l'autre ; la température de fléchissement sous charge et le point de ramollissement Vicat donnent une limite approximative de la température de service. L'analyse thermique (DSC, ATG, DMA) révèle l'identité du matériau : température de transition vitreuse, comportement de fusion, cristallinité, taux de charge et température de décomposition.
Le comportement à la combustion est le troisième axe et se rattache directement aux normes produits. La classe UL 94 et l'indice limite d'oxygène sont inscrits dans la fiche technique du matériau ; une classe particulière est exigée pour le boîtier d'un appareil électrique, tandis qu'un système de classification différent s'applique à un produit de construction.
Le vieillissement est la partie du domaine le plus souvent négligée. Les plastiques se dégradent sous l'effet des UV, de la chaleur, de l'humidité et de l'oxygène : la couleur change, la surface se fissure, la résistance au choc diminue. Pour une pièce destinée à un usage extérieur, ce qui compte n'est pas ses valeurs du premier jour mais ses valeurs après vieillissement. Les enceintes à arc au xénon et à UV fluorescent accélèrent cette dégradation et permettent la comparaison.
Le résultat de cette famille est généralement inscrit dans la fiche technique du matériau, et les normes produits font référence à cette fiche. Mais il peut y avoir une différence entre la valeur de la fiche technique et le comportement de la pièce réelle : l'orientation formée pendant le moulage, les lignes de soudure et les contraintes internes font que la pièce se comporte différemment de l'éprouvette.
L'utilisation de contenu recyclé a ajouté une nouvelle question au domaine. La résine recyclée varie d'un lot à l'autre ; les propriétés mécaniques, la couleur et le comportement à la combustion peuvent varier entre les lots. Pour un fabricant utilisant du matériau recyclé, le contrôle des matières entrantes n'est donc pas un choix mais une nécessité.
Groupes de méthodes dans ce domaine
Mécanique
Traction, compression, flexion, choc Charpy et Izod, dureté (Shore), fluage et fissuration sous contrainte environnementale.
Thermique
Indice de fluidité à chaud (MFI), température de fléchissement sous charge (HDT), température de ramollissement Vicat, dilatation thermique linéaire.
Analyse thermique
Températures de transition et cristallinité par DSC, composition et décomposition par ATG, comportement mécanique dynamique par DMA.
Combustion
Classification UL 94, indice limite d'oxygène (LOI), essais au fil incandescent et à la flamme aiguille.
Vieillissement
Vieillissement accéléré par arc au xénon et UV fluorescent, vieillissement à l'air chaud, humidité et condensation.
Physique
Densité, absorption d'eau, teneur en cendres, perméabilité aux gaz et à la vapeur d'eau des films et feuilles.
Confusions fréquentes dans ce domaine
- Un résultat sur plastique sans vitesse et température d'essai indiquées ne peut pas être interprété ; le comportement viscoélastique dépend de ces paramètres.
- Le résultat d'une éprouvette ne se transpose pas directement à la pièce réelle ; l'orientation de moulage et les lignes de soudure sont déterminantes.
- Les valeurs HDT et Vicat ne sont PAS des températures de service ; elles donnent une indication approximative d'une limite supérieure et ne s'appliquent pas sous charge.
- La classe UL 94 dépend de l'épaisseur ; une épaisseur de paroi différente nécessite une nouvelle vérification.
- Pour les polymères absorbant l'humidité (comme le polyamide), les résultats sont trompeurs si un conditionnement n'est pas effectué.
- Les résultats ASTM D638 et ISO 527 ne sont pas directement équivalents ; les géométries des spécimens et les définitions de taux diffèrent.
Quelles décisions ces résultats étayent
- Sélection des matériaux et approbation des fournisseurs
- Satisfaire aux exigences d'inflammabilité et thermiques de la norme produit
- Vérification de l'utilisation de contenu recyclé et contrôle des lots
- Contrôle du procédé de moulage et cohérence des lots
- Démonstration de la résistance au vieillissement pour un usage extérieur
Tests associés
Questions fréquentes sur Rockwell
Pourquoi le résultat de Rockwell est-il écrit avec l'échelle ?
Différentes échelles utilisent différents pénétrateurs et charges ; le même matériau donne un nombre différent à différentes échelles. La valeur n'a donc de sens qu'avec la lettre de l'échelle.
Rockwell peut-il être appliqué sur une feuille mince ?
Il existe une limite d’épaisseur pour le Rockwell standard. La méthode Rockwell superficielle (comme HR15N) ou la méthode Vickers est préférable pour les coupes minces.