ASTM E92 Vickers Dureté
L’ASTM E92 est une méthode normalisée dans la gamme de force standard et petite (200 gf - 120 kgf) pour la détermination de la dureté Vickers et dureté Knoop des matériaux métalliques, sur lesquels une empreinte est créée au moyen d'une pyramide en diamant et dont la taille sera mesurée pour déterminer la dureté.
L’ASTM E384 est, en revanche, utilisée pour déterminer la dureté Vickers dans la plage de microdureté 1gf- 200 gf).
Domaine d’application Déroulement de l’essai de dureté Vickers Calcul de la dureté Vickers Application de la force d’essai Distances minimales empreintes d’essai Avantages et limites Duromètres Vickers
Fondements à la réalisation de l’essai Vickers selon l’ASTM E92:
La norme ASTM E92, développée par l’ASTM International – une organisation connue pour ses normes à visée mondiale – définit une méthode normalisée pour mesurer la dureté Vickers. Cette méthode est essentielle pour pour évaluer la résistance à l'usure et la durabilité des matériaux, qui influent directement sur la performance et la durée de vie des produits.
L’ASTM International, anciennement “American Society for Testing and Materials”,, est un organisme de normalisation reconnu dans le monde entier qui établit des normes techniques pour les matériaux, les produits, les systèmes et services. L’essai de dureté Vickers selon ASTM E92 est utilisé dans différents secteurs d’activité.
Déroulement de l’essai de dureté Vickers selon ASTM E92
La dureté Vickers selon ASTM E92 est une méthode d'essai de dureté avec évaluation optique, qui mesure la taille de l'empreinte laissée par un pénétrateur en diamant de forme pyramidale (base carrée et angle de surface de α = 136°) sur la surface du matériau d'essai. La charge d'essai est appliquée avec précision et les diagonales de l'empreinte sont utilisées pour le calcul de la dureté Vickers, ce qui permet une détermination précise de la dureté du matériau. Vous devrez cependant veiller à ce que l’écart de la demi-diagonale ne dépasse pas 5% pour Vickers.
Lors de l’essai de dureté Vickers selon ASTM E92 les empreintes du pénétrateur en diamant de forme pyramidale sont mesurées sous différentes charges, qui commencent typiquement à 200 gf, en fonction du matériau et de l'application. Les charges exactes à appliquer pour le test spécifique sont définies dans la norme ASTM E92 afin de garantir une détermination fiable de la dureté.
Calcul de la dureté Vickers selon l’ASTM E92
- Le calcul de la dureté Vickers (HV) selon ASTM E92 s’effectue via le ratio de la force d’essai F appliquée (exprimée en Newton, N) par rapport à la surface de l’empreinte permanente sur le matériau testé. Pour déterminer la surface de cette empreinte pyramidale, on utilise la moyenne des longueurs des deux diagonales d1 et d2 (mesurées en millimètres). Ces éléments sont nécessaires au calcul, pour compenser un surface de base de l’empreinte Vickers qui ne serait pas parfaitement carrée. Vous trouverez la formule de calcul dans le graphique ci-dessous.
- Les plages de dureté recommandées pour les essais Vickers, dépendantes de la force d'essai appliquée et du type d'éprouvette, sont spécifiées dans la norme ASTM E92. Ces plages de dureté varient typiquement de 1 à 3 000 HV, en fonction de conditions d’essai spécifiques et des caractéristiques du matériau.
Application de la force d'essai selon ASTM E92
- La force doit être appliquée dans les 10 secondes sans vibration ni choc.
- Cette force doit ensuite être maintenue pendant 10 à 15 secondes.
- Dans certaines applications, une durée d'application plus longue peut être nécessaire; dans ce cas, les tolérances sont de ± 2 secondes et doivent être indiquées dans le rapport d'essai.
- Les forces d'essai utilisées se situent entre 200 gf et 120 kgf.
Directives pour les distances d'essai lors des essais de dureté Vickers selon ASTM E92
La norme ASTM E92 définit également les distances minimales requises entre les points d'essai ainsi que la distance aux bords de l'éprouvette testée. Cela a pour but d'éviter d'éventuelles distorsions dans les mesures de dureté, qui pourraient résulter d'une altération de la structure du matériau suite à des effets mécaniques.
Les valeurs des distances minimales à respecter selon ASTM E92 sont précisées dans le graphique.
Avantages et limites de l’essai de dureté Vickers
Avantages:
- Mesure tous les matériaux, des plus mous aux plus durs.
- Un seul pénétrateur pour tous les essais
Limites:
- Nécessite un bon état de surface pour des mesures précises
- Plus lent que les autres méthodes (30 à 60 secondes sans préparation).
- Plus onéreux en raison de l’évaluation optique.
Malgré des temps de préparation et un coût plus élevé, la méthode Vickers est souvent préférée en raison de sa polyvalence.
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Questions fréquemment posées sur l’essai de dureté Vickers selon ASTM E92
La norme ASTM pour les essais de dureté Vickers est l'ASTM E92 pour la gamme de force standard et petite de 200 gf - 120 kgf, l'ASTM E384 pour la gamme de microdureté (1gf - 200 gf).
La norme E384 se réfère uniquement à la plage de microdureté (1gf - 200 gf) tandis que l'ASTM E92 se réfère à la plage de force standard et petite (200 gf - 120 kgf).