dureté vickers des matériaux

Pages: 6 (1480 mots) Publié le: 1 février 2014






MA41

TP3

Microdureté

Macrodureté












Poulain Hélène
Despicht Charles-Henri 14/01/2009
Objectif du TP :

L’objectif de ce TP est de se rendre compte de la propriété mécanique qu’est la dureté.
Pour ce faire, nous avons étudié deux types d’essais de dureté, la micro dureté et la macro dureté appliqués à des essais Vickers.

La mesure dedureté Vickers s’effectue à l’aide d’une pointe diamant pyramidale à base carré qui va créer une empreinte sur la surface du matériau sous une charge donnée. On mesure ensuite les diagonales de cette empreinte à l’aide d’un appareil optique afin de déterminer la dureté Vickers.




Pour effectuer un essai Vickers, il faut que la surface du matériau soit soignée car la présence d’irrégularitésgêne la lecture. De plus, c’est un essai qui convient à des matériaux tendres ou très durs ainsi qu’à des pièces de petites dimensions.

Cependant, lors de nos manipulations, les échantillons à tester étaient déjà préparés.


I. Micro dureté

Les mesures de microdureté s’effectuent sous faible charge de pénétration et permettent d’obtenir des mesures très localisées (sur environ 100µm2)Par ailleurs, ces essais permettent de déterminer la dureté d’une phase donnée au sein d’un matériau polyphasé ou bien d’un échantillon mince et fragile.

Dans cette partie du TP, nous avons réalisé les essais en appliquant une charge de 300kgf soit 3N pendant 15 secondes.

Il faut aussi veiller à éliminer toute vibration lors de la mise en charge qui engendre des empreintes déformées.
Nousavons donc testé 2 échantillons à taux de carbone différent ainsi qu’une dent d’engrenage.

Pour chaque essai, il faut vérifier que l’appareil est bien réglé et mesurer les diagonales des empreintes obtenues. L’appareil se charge de calculer la dureté Vickers.




1) Tests de dureté

Pour chaque échantillon, nous avons réalisé le premier essai le plus près possible du bord de l’échantillonpuis nous nous sommes progressivement rapproché de son coeur.


a) Acier avec 1% de carbone

Voici les mesures effectuées sur cet échantillon :



Nous obtenons le graphique suivant :




Nous avons constaté que la première mesure était fausse. En effet, cette dernière se situait très près du bord (donc près du coté en silicone) ce qui a influé sur la mesure de dureté.
Enrevanche, à partir de la troisième mesure, nous avons remarqué une forte valeur de la dureté qui diminue au fur et à mesure que nous nous rapprochons du centre de l’échantillon, se stabilisant au bout de 2150 µm du bord.
On alors peut remarquer que ce matériau a subi un traitement de surface (exemple : un enrichissement en carbone, carbonitruration).

b) Acier avec 1.8% de carbone (18CD4)

L’acier18CD4 est un acier allié avec 0.18% de carbone, 1% de chrome et moins de 1% de molybdène.









Dans cet échantillon nous avons constaté que la dureté était aussi plus forte sur les bords que vers le centre. La dureté Vickers au bord de l’échantillon est en moyenne de 900 et au centre de 450. Nous pouvons expliquer ce phénomène car la pièce a du subir un traitement de surface pourobtenir une dureté plus forte. La dureté se stabilise vers les 2750 µm.
Par ailleurs on remarque que cet acier comportant un taux de carbone plus élevé que le précédent, est aussi plus dur. C’est un acier hypereutectoide plus riche en carbone que le précédent. Il est donc plus dur.




c) Echantillon « Dent d’engrenage »







Comme précédemment, la première mesure ayant été faitetrop près du bord, ele s’avère inexploitable.

Nous avons constaté que la dureté se stabilisait aux alentours de 0.8mm pour une valeur de 348 HV.


2) Commentaires

Avec l’analyse des mesures effectuées ci-dessus, nous pouvons déterminer la profondeur de cémentation. La détermination de la profondeur de cémentation proposée par la norme s’effectue à partir des moyennes des valeurs de...
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