Qu'est-ce que Dureté Vickers ?
Dans la méthode Vickers, une pyramide de diamant à base carrée est enfoncée dans la surface de l'échantillon et la dureté est calculée en mesurant les deux diagonales de l'indentation résultante. Étant donné que la géométrie du pénétrateur est la même sur toute la plage de charges, une seule échelle est utilisée pour les charges très faibles à élevées.
Objectif de Dureté Vickers
L'objectif est de mesurer la dureté des sections minces, des revêtements, des couches superficielles durcies et des phases microstructurales individuelles. Les cartes de profondeur de cémentation et de dureté des soudures sont dérivées avec cette méthode.
À quels produits Dureté Vickers s'applique-t-il ?
- Couches de surface durcies et éprouvettes de cémentation
- Revêtements et films minces
- Zone affectée par la soudure et la chaleur
- Produits en feuilles minces et en fil métallique
- Phases microstructurales et grains individuels
Dans quels secteurs Dureté Vickers est-il utilisé ?
Normes relatives à Dureté Vickers
- ISO 6507-1 (essai de dureté Vickers — méthode d'essai)
- ISO 6507-2 (vérification et étalonnage des machines d'essais)
- ASTM E384 (dureté par microindentation des matériaux)
- ISO 2639 / ISO 18203 (détermination de la profondeur de cémentation)
Conditions de Dureté Vickers
- Pénétrateur
- Pyramide de diamants à base carrée avec un angle de face de 136°
- Force d'essai
- Sélectionné dans la gamme macro, faible charge ou micro, selon l'application
- Temps de séjour
- Durée définie dans la norme
- Mesures
- Les deux diagonales de l'indentation sont mesurées et moyennées
Équipement pour Dureté Vickers
- Testeur Vickers/microdureté
- Pénétrateur pyramidal en diamant
- Microscope de mesure à fort grossissement ou système de lecture automatique de l'indentation
- Matériel de montage et de polissage des échantillons
- Blocs de référence de dureté
Exigences d'échantillon pour Dureté Vickers
- Pour la mesure de la microdureté, l’échantillon doit être poli métallographiquement.
- Aucun échauffement ni déformation ne doit se produire lors de la préparation de la surface.
- Pour les mesures de section transversale, l'éprouvette doit être montée avec le bord préservé.
- Les empreintes doivent être espacées les unes des autres et du bord des distances définies dans la norme.
- Pour les mesures de revêtement, l'épaisseur du revêtement détermine la charge à sélectionner.
Durée de Dureté Vickers
Une seule mesure prend quelques minutes. Si un profil ou une carte de dureté est requis, la durée peut s'étendre jusqu'à quelques heures en fonction du nombre d'indentations ; les systèmes automatisés raccourcissent considérablement ce délai.
Procédure de Dureté Vickers
- 1Le spécimen est sectionné, monté et poli.
- 2La force d'essai adaptée à l'application est sélectionnée.
- 3La machine est vérifiée avec un bloc de référence.
- 4Le pénétrateur est enfoncé dans la surface avec la force définie et maintenu pendant le temps de séjour.
- 5La force est supprimée et les diagonales d'indentation sont mesurées.
- 6La valeur de dureté est calculée.
- 7Si un profil est requis, les indentations sont disposées à intervalles définis.
Critères d'acceptation de Dureté Vickers
La norme de méthode définit la manière dont le test est effectué, et non le résultat. La limite d'acceptation provient de la norme matériau, de la spécification du produit ou du dessin technique du client ; cette page ne donne donc aucune limite numérique.
Évaluation des résultats
Le résultat est signalé avec la désignation indiquant la force utilisée (par exemple HV 10). Dans les évaluations de profondeur de cémentation, la courbe de profil est interprétée à la profondeur où elle croise la valeur limite de dureté définie par la norme du matériau.
Rapport de Dureté Vickers
- Identification de l'échantillon, type de matériau et numéro de coulée/lot, le cas échéant
- Géométrie de l'échantillon, dimensions et méthode de préparation
- Conditions standards et d’essai appliquées
- Température de test et conditions ambiantes
- Valeurs mesurées et grandeurs calculées
- Photographies de la surface de la fracture ou de l'indentation (le cas échéant)
- Incertitude de mesure (si demandé)
- Une déclaration selon laquelle le résultat s'applique uniquement au spécimen soumis pour test
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
- EN 10204 (documents de contrôle des produits métalliques)
- Règlement UE 305/2011 sur les produits de construction (pour les produits utilisés dans la construction)
- Des normes harmonisées appliquées selon la famille de produits
Mekanik Testler — Que couvre ce domaine d'essai ?
La section ci-dessous décrit le domaine auquel appartient l'essai Dureté Vickers ; 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 mécaniques mesurent le comportement d'un matériau ou d'une pièce sous force. La famille va de la charge statique (traction, compression, flexion) au comportement dépendant du temps (fatigue, fluage), en passant par la dureté et l'usure jusqu'à la ténacité à la rupture.
Le point commun de ces essais est que le résultat est rapporté comme une PROPRIÉTÉ DE MATÉRIAU. La limite d'élasticité ou la dureté ne sont pas une décision de conformité ; ce sont des données numériques auxquelles la conception et la norme produit se compareront. Les rapports d'essais mécaniques constituent donc généralement une donnée d'entrée pour une décision d'ingénierie plutôt que pour un agrément produit — choix du matériau, coefficient de sécurité, prévision de durée de vie.
La distinction entre comportement statique et dynamique est la clé pour comprendre ce domaine. Une pièce peut sembler totalement non sollicitée sous charge statique et pourtant se rompre sous chargement répété ; la rupture par fatigue survient à des contraintes bien inférieures à la limite d'élasticité et ne donne aucun avertissement. Pour les pièces tournantes, vibrantes ou soumises à un chargement cyclique, un essai de traction seul n'est donc pas une preuve suffisante.
Les conditions d'essai déterminent le résultat, ce qui est essentiel pour la lisibilité du rapport : géométrie de l'éprouvette, vitesse de chargement, température, conditionnement et dispositif de serrage. Le même matériau donne des valeurs différentes selon les conditions. Dans les plastiques, l'effet de vitesse est très marqué, dans les métaux l'effet de température ; dans les composites, l'orientation de l'éprouvette change entièrement le résultat.
La dureté est la mesure la plus mal utilisée dans ce domaine. Étant rapide, proche du non destructif et peu coûteuse, elle est souvent utilisée à la place de la résistance. Des tables de conversion dureté-résistance existent, mais elles sont APPROXIMATIVES et dépendent du groupe de matériaux ; les utiliser comme seule preuve dans l'acceptation des matériaux est une erreur.
Le volet de la mécanique de la rupture exige une compétence spécifique. Les mesures de ténacité à la rupture et de vitesse de propagation des fissures de fatigue permettent de calculer combien de temps durera une structure fissurée ; elles sont la base de la conception tolérante aux dommages dans des domaines tels que les équipements sous pression, les structures aéronautiques et les pipelines.
Groupes de méthodes dans ce domaine
Essais statiques
Traction, compression, flexion, cisaillement et torsion. On obtient la limite d'élasticité et la résistance à la traction, l'allongement et le module d'élasticité.
Essais de choc
Choc entaillé Charpy et Izod ; le comportement de transition ductile-fragile du matériau est déterminé en fonction de la température.
Dureté
Brinell, Vickers, Rockwell, Shore et microdureté. Utile pour la profondeur de traitement de surface et les différences locales de résistance.
Fatigue
Fatigue axiale contrôlée en force et en déformation, fatigue en flexion ; courbes S-N et limite d'endurance.
Fluage et relaxation des contraintes
Comportement sous charge à long terme à haute température ; déterminant pour les matériaux de chaudières, turbines et équipements sous pression.
Mécanique de la rupture
Ténacité à la rupture en déformation plane, intégrale J, CTOD et vitesse de propagation des fissures de fatigue.
Usure et frottement
Abrasion Taber et tambour rotatif, mesures du coefficient de frottement.
Confusions fréquentes dans ce domaine
- Calculer la résistance à partir de la dureté est approximatif ; cela ne peut être utilisé comme seule preuve dans l'acceptation des matériaux.
- Une résistance statique suffisante ne démontre pas la résistance à la fatigue ; une pièce soumise à charge cyclique nécessite un essai distinct.
- Si la vitesse et la température d'essai ne sont pas indiquées, le résultat n'est pas comparable — en particulier pour les polymères et les composites.
- Une éprouvette d'essai et la pièce réelle peuvent ne pas donner la même valeur ; l'orientation de moulage, les lignes de soudure et les différences de traitement de surface ont toutes un effet.
- Une valeur de résistance donnée pour un composite sans préciser l'orientation de l'éprouvette n'a pas de sens.
- Les équivalents ASTM et ISO mesurent la même grandeur mais utilisent des géométries d'éprouvette différentes ; les résultats ne sont pas considérés comme directement équivalents.
Quelles décisions ces résultats étayent
- Vérification de conception et sélection des matériaux
- Contrôle des matières entrantes et agrément fournisseur
- Satisfaction des exigences mécaniques de la norme produit
- Analyse de défaillance, prédiction de durée de vie et calcul de tolérance aux dommages
- Vérification des procédés de traitement thermique et de surface
Tests associés
Questions fréquentes sur Dureté Vickers
Les micro Vickers et les macro Vickers sont-elles à des échelles différentes ?
Non, l'échelle est la même ; la différence est la force appliquée. Cependant, à des charges très faibles, la sensibilité de la mesure et l'effet de la préparation de la surface augmentent, de sorte que les résultats sont toujours donnés avec la force.
La dureté du revêtement peut-elle être mesurée directement ?
Oui, si le revêtement est suffisamment épais. Pour les revêtements minces, la profondeur d'indentation est limitée par rapport à l'épaisseur du revêtement pour exclure l'influence du substrat ; la mesure est effectuée sur une section transversale si nécessaire.