Description de la technique

L’essai de dureté Rockwell est une méthode générale pour mesurer la dureté en vrac des matériaux métalliques et polymères. Bien que les essais de dureté ne permettent pas de mesurer directement les propriétés de performance, la dureté d’un matériau est en corrélation directe avec sa résistance, sa résistance à l’usure et d’autres propriétés. L’essai de dureté est largement utilisé pour l’évaluation des matériaux en raison de sa simplicité et de son faible coût par rapport à la mesure directe de nombreuses propriétés. Plus précisément, des tableaux de conversion de la dureté Rockwell à la résistance à la traction sont disponibles pour certains alliages structurels, y compris l’acier et l’aluminium.

L’essai de dureté Rockwell est une méthode d’essai d’indentation. Le pénétrateur est soit un diamant conique (brale), soit une bille d’acier dure. Différents diamètres de billes de pénétrateur de 1/16 à 1/2 po. sont utilisés en fonction de l’échelle de test.

Pour démarrer l’essai, le pénétrateur est « réglé » dans l’échantillon à une charge mineure prescrite. Une charge importante est ensuite appliquée et maintenue pendant une période définie. La force exercée sur le pénétrateur est ensuite ramenée à la charge mineure. Le nombre de dureté Rockwell est calculé à partir de la profondeur de déformation permanente du pénétrateur dans l’échantillon, c’est-à-dire de la différence de position du pénétrateur avant et après l’application de la charge majeure. Les charges mineures et majeures peuvent être appliquées à l’aide de poids morts ou de ressorts. La position du pénétrateur est mesurée à l’aide d’un indicateur à cadran analogique ou d’un appareil électronique à lecture numérique.

Les différents types de pénétrateurs combinés à une gamme de charges d’essai forment une matrice d’échelles de dureté Rockwell applicables à une grande variété de matériaux. Chaque échelle de dureté Rockwell est identifiée par une désignation de lettre indiquant le type de pénétrateur et les charges principales et mineures utilisées pour l’essai. Le nombre de dureté Rockwell est exprimé comme une combinaison de la valeur de dureté numérique mesurée et de la lettre d’échelle précédée des lettres, HR. Par exemple, une valeur de dureté de 80 sur l’échelle Rockwell A est indiquée comme étant de 80 HRA.

Informations analytiques

Test de dureté Rockwell régulier – Mesure la dureté en vrac du matériau. Il existe des échelles distinctes pour les métaux ferreux, les métaux non ferreux et les plastiques. Les échelles de dureté Rockwell courantes incluent A, B, C et F pour les métaux et M et R pour les polymères.

Test de dureté Rockwell superficiel – Une mesure de dureté plus sensible à la surface que les échelles Rockwell ordinaires. Cette technique est utile pour tester des échantillons minces, des échantillons avec des gradients de dureté à la surface et de petites zones. Les échelles de dureté Rockwell superficielles sont N et T pour les métaux et W, X et Y pour les matériaux non métalliques et les revêtements souples.

Applications typiques

• Contrôle de la qualité pour le traitement thermique des métaux
• Inspection des matériaux entrants
• Évaluations des soudures dans les aciers et autres alliages
• Vérification de la qualité des plastiques durs
• Analyse des défaillances

Exigences des échantillons

Les tests sont généralement effectués sur des échantillons plats ou cylindriques. La découpe et / ou l’usinage sont souvent nécessaires pour obtenir des éprouvettes appropriées à partir de composants de forme complexe. Des surfaces parallèles lisses, exemptes de revêtements, de tartre et de contamination grossière, sont nécessaires pour les tests. Les exigences de finition spécifiques dépendent du matériau et de l’échelle de test.

Échantillons 6 po. (150 mm) d’épaisseur ou plus peuvent être logés. La taille minimale de l’échantillon dépend de la dureté de l’échantillon et de l’échelle d’essai. Échantillons cylindriques aussi petits que 1/8 po. (3 mm) de diamètre et feuilles minces de 0,006 po. (150 µm) d’épaisseur, sont la taille minimale pour les tests.