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Détermination de la valeur r conformément à ISO 10113

DĂ©termination de l’anisotropie verticale (valeur r) conformĂ©ment Ă  ISO 10113

La valeur r-, ou plus prĂ©cisĂ©ment, l'anisotropie verticale est l'une des valeurs caractĂ©ristiques typiques de l'essai de traction, en plus de la limite d’élastiitĂ© conventionnelle, de la rĂ©sistance Ă  la traction, de l’allongement plastique, de l’allongement Ă  la rupture et de l’exposant d’écrouissage (valeur n).Toutes ces valeurs caractĂ©ristiques sont utilisĂ©es pour caractĂ©riser les matĂ©riaux mĂ©talliques et sont dĂ©terminĂ©es dans le cadre de la R&D ainsi que pour les tests de qualitĂ© et de libĂ©ration.Les normes correspondantes sont ISO 10113, ASTM E517 et JIS Z2254.

 

Qu’est ce que la valeur r d’aprùs ISO 10113?

"Pour une Ă©prouvette mĂ©tallique soumise Ă  un essai de traction (uniaxial), la valeur r est le „rapport entre la dĂ©formation plastique vraie en largeur et la dĂ©formation plastique vraie en Ă©paisseur“.(DĂ©finition Ă  partir de DIN EN ISO 10113).

Pour calculer la valeur r, vous devrez donc mesurer la dĂ©formation plastique vraie en largeur et en Ă©paisseur pendant l’allongement uniformĂ©ment rĂ©parti.Sachant qu'il est beaucoup plus aisĂ© de mesurer la variation de longueur plutĂŽt que la variation d'Ă©paisseur, la norme est cependant basĂ©e sur le modĂšle du volume constant dans la plage allant jusqu’à la force maximale Ag (allongement uniforme).Si l'on suppose que le volume est constant jusqu'Ă  la dĂ©formation plastique de l'extensomĂštreĂ  force maximale Ag, l’utilisateur peut alors remplacer la variation de l’épaisseur par la dĂ©formation, afin de dĂ©terminer la valeur r.

 

Signification valeur r

Lorsque la valeur r est Ă©gale Ă  1, nous avons alors un matĂ©riau isotrope, dans lequel la dĂ©formation varie de mĂȘme maniĂšre en largeur et en Ă©paisseur.Si la valeur est supĂ©rieure Ă  1, on a une plus grande dĂ©formation en largeur.Si la valeur est infĂ©rieure Ă  1, on a une plus grande dĂ©formation en Ă©paisseur.

 

Processus et mĂ©thodes d’aprĂšs ISO 10113

La norme ISO 10113 définit, de plus, trois procédures et deux méthodes pour la détermination de la valeur r.

3 méthodes:Dans la méthode automatique, la variation de longueur et la variation de largeur sont mesurées à l'aide d'un extensomÚtre.Une méthode semi-automatique, dans laquelle seule la variation de longueur est mesurée à l'aide d'un extensomÚtre, et une méthode manuelle, dans laquelle la variation de largeur et la variation de longueur sont toutes deux mesurées manuellement, sont également proposées.

Dans la mĂ©thode manuelle et semi-automatique, la valeur r est dĂ©terminĂ©e selon la mĂ©thode du point 1.La valeur r- est dĂ©terminĂ©e pour un degrĂ© d'Ă©tirement plastique dĂ©terminĂ© (par exemple, Ă  2 % et 5 % de l’allongement plastique)

La méthode automatique, en revanche, offre une méthode de régression optionnelle supplémentaire, qui montre une progression, c'est-à-dire qu'elle couvre toute une plage de déformation.La pente est déterminée à partir des données de la déformation plastique vraie en longueur et de la déformation plastique vraie en largeur dans une plage de déformation spécifiée.

La mĂ©thode de rĂ©gression est gĂ©nĂ©ralement recommandĂ©e pour ce faire, car les valeurs r - calculĂ©es sur toute une gamme - sont plus fiables que l’„instantanĂ©â€œ obtenu avec mĂ©thode 1 point (allongement plastique, dĂ©terminĂ© Ă  2 ou Ă  5%).

 

Modification de l’ISO 10113:Exploitation de la longueur de rĂ©fĂ©rence totale

Jusqu'en 2020, la dĂ©termination de la valeur r conformĂ©ment Ă  la norme ISO 10113 reposait uniquement sur l'hypothĂšse qu'un matĂ©riau mĂ©tallique dans la gamme allant jusqu'Ă  la dĂ©formation uniforme Ag ne prĂ©sentait aucun effilement dans la longueur parallĂšle.Sur cette base, la largeur Ă©tait partiellement dĂ©terminĂ©e au centre de l’éprouvette et on supposait que cette valeur s'appliquait Ă  toute la longueur de rĂ©fĂ©rence.Or, un effilement se produit dĂšs l’allongement uniforme, de maniĂšre plus ou moins importante selon le matĂ©riau.Sur les matĂ©riaux avec une valeur r supĂ©rieure Ă  1, le comportement est clairement mesurable.Cela a Ă©tĂ© prouvĂ© par diverses Ă©tudes.

Pour obtenir des valeurs plus rĂ©alistes, la valeur r devrait ĂȘtre dĂ©terminĂ©e sur toute la longueur de mesure, car elle inclut alors l’effilement du matĂ©riau.

C'est pourquoi la norme ISO 10113 a été modifiée en août 2020.

 

Amendement à la norme ISO 10113 (2020-08) pour une meilleure reproductibilité des valeurs r

Depuis l'édition 2020, la norme ISO 10113 (2020-08) fait la recommandation suivante: "pour la mesure de la réduction instantanée de la largeur, il convient d'utiliser des extensomÚtres capables de mesurer la réduction de la largeur en plusieurs points, idéalement répartis de maniÚre uniforme sur toute la longueur de référence."

Cette modification de la norme a pour but de dĂ©terminer des rĂ©sultats d'essai rĂ©alistes et d'accroĂźtre la comparabilitĂ© des rĂ©sultats d'essai.GrĂące Ă  la prise en compte de volumes d’éprouvette identiques pour la variation de la largeur et la variation de la longueur, la mĂ©thode est en outre plus aisĂ©ment comprĂ©hensible.

Pour cette recommandation de la norme, ZwickRoell propose levideoXtens T-160 HP.Celui-ci permet une mesure sur 10 axes, également répartis sur toute la plage de mesure.Spécialement conçu pour cet essai, ce systÚme de mesure fournit des valeurs particuliÚrement précises en plus de valeurs r réalistes conformes à la norme ISO 10113.

 

Exemples de valeurs r de différents matériaux conformément à la norme ISO 10113

Acier Valeur rm

∆ Valeur r

Acier d’emboutissage profond DC04 1,85 0,70
Acier IF DC06 2,15 0,55
Acier isotrope H250G1 1,05 0,00
Acier TRIP TRIP700 0,85 -0,02
Acier biphasé H300X 0,95 -0,10
Acier inoxydable X5CrNi18-10 1,00 -0,30
Aluminium AlMg5Mn (doux) 0,66 -0,21
Aluminium AlSi1,2Mg0,4 (T4) 0,64 0,20
Cuivre Cu 0,80 - 0,95
Bronze CuSn 1,00
Laiton CuZn37 doux 0,91 -0,03

 

Calcul de la valeur r avec le videoXtens T-160 HP

Détermination de la valeur r conformément à ISO 10113 avec le videoeXtens T-160 HP

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