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Calcul de la valeur n conformément à ISO 10275 et ASTM E646

Détermination de l’exposant d’écrouissage

 

La détermination de l’exposant d’écrouissage conformément à ISO 10275, également appelé valeur n est calculée sur les éprouvettes métalliques plates telles que les tôles ou bandes.La valeur n peut être calculée à partir des données brutes (force et déformation) de l'essai de traction (par exemple selon EN 10002-1, ISO 6892, ASTM E8) avec mesure directe de l’allongement.

 

Calcul de la valeur n conformément à ISO 10275

Le point de départ du calcul est la courbe d'écoulement (photo "courbe d’écoulement") avec la contrainte vraie kf = F/Strue où F est la force sélectionnée et Strue la section vraie.

La détermination de Strue, en particulier, exige la mesure précise de la largeur et de l'épaisseur de l'éprouvette ou du diamètre de l'éprouvette pendant l'essai. Comme la mesure continue de l'épaisseur pendant l'essai n'est pas possible avec une précision suffisante, la méthode de la constance du volume (formule 1) (figure "Base de la constance du volume") est utilisée pour calculer la section vraie Strue. Il convient toutefois de noter que l’utilisation de la formule 1 est limitée au début du rétrécissement local (dans les essais RT, généralement jusqu'à Ag). La formule 2 pour le calcul de la section vraie est obtenue à partir de la formule 1. La contrainte vraie kf est donc calculée selon la formule 3 (axe des ordonnées).

La pente de la courbe d'écoulement dans le système de coordonnées double-logarithmique (image "Courbe d'écoulement (système de coordonnées double-logarithmique)") correspond à l'exposant d'écrouissage (valeur n) (valeur n).

Exploitation de la valeur n

Lors de l'évaluation par analyse de régression, les valeurs de contrainte et de déformation sont converties en contrainte vraie kf et déformation vraie φ (également appelée déformation logarithmique) et reportées dans le système de coordonnées à double logarithme. Selon le principe des moindres carrés, une droite de régression est tracée à travers les points de courbe calculés. La pente fournit alors la valeur n. Plus cette courbe est raide, plus le matériau durcit sous la déformation. De manière générale, une valeur n supérieure à 0,22 indique une capacité d'étirage satisfaisante.

Exemples de valeurs n de différents matériaux

Acier Valeur n
Acier d’emboutissage profond DC04 ~0,22
Acier IF DC06 ~0,24
Acier isotrope H250G1 ~0,19
Acier TRIP TRIP700 ~0,25
Acier biphasé H300X ~0,15
Acier inoxydable X5CrNi18-10 ~0,37
Aluminium AlMg5Mn (doux) ~0,32
Aluminium AlSi1,2Mg0,4 (T4) ~0,36
Cuivre Cu 0,3 - 0,4
Bronze CuSn 0,3-0.6
Laiton CuZn37 doux ~0,44

 

Détermination de la valeur n avec le videoXtens T-160 HP

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