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Essai de pénétration instrumentée d’après ISO 14577

La méthode d’essai de pénétration instrumentée est utilisée pour déterminer la dureté ainsi que d’autres paramètres du matériau. Le résultat de l’essai est la courbe de force-pénétration continue pendant toute la durée du cycle d’essais. La courbe de force-pénétration est utilisée pour une évaluation en plusieurs points servant à déterminer les propriétés mécaniques complètes du matériau - en un seul essai. Cette méthode couvre toutes les duretés des bandes thermoplastiques jusqu'aux métaux très rigides et permet par conséquent une meilleure comparabilité du comportement des matériaux. 

Propriétés des matériaux

Les courbes de force-pénétration et différents déroulements du processus de chargement permettent une description complète des propriétés mécaniques du matériau telle que:

  • Portions plastiques et rémanente du travail de pénétration
  • Dureté Martens HM
  • Dureté volumique HMs
  • Dureté de pénétration HiT
  • Module de pénétration élastique EiT
  • Comportement de fluage
  • Comportement de relaxation

Avantages de l’essai de pénétration instrumenté

  • Application pour tous matériaux.
  • Également utilisable pour la robotisation.
  • Utilisation en contrôle production.
  • Détermination de la valeur de dureté à partir de la déformation élastique et plastique.
  • Indépendance de la valeur de dureté par rapport à la force d'essai pour les empreintes ≥ 10 μm.
  • Informations complémentaires sur le matériau fournies par la courbe de force-pénétration.
  • Grandeurs caractéristiques supplémentaires sur le comportement mécanique du matériau (relaxation/fluage du matériau, portion élastique et plastique du travail de pénétration, dureté plastique, module de pénétration élastique).

Inconvénients de l’essai de pénétration instrumenté

  • Exigences en matière de qualité de surface de l'éprouvette qui augmentent inversement à la taille des empreintes (profondeur de pénétration ≥ 20 - valeur moyenne de la rugosité).
  • Sensibilité aux vibrations, en particulier dans la plage de profondeur de pénétration h < 15 μm.
  • Erreurs possibles provoquées par l’allongement élastique et résiduel de l'éprouvette et composants dans le flux de force pendant le processus d'essai.
  • Sensibilité de la méthode aux écarts de forme du pénétrateur, en particulier dans la zone de la pointe.

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