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Dureté Vickers

La mesure de duretĂ© Vickers se fait avec un indenteur en forme de pyramide normalisĂ©e en diamant de base carrĂ©e et d'angle au sommet entre faces Ă©gal Ă  136° sur lequel on applique une force. L'empreinte que laisse le pĂ©nĂ©trateur peut ĂȘtre utilisĂ©e pour calculer la duretĂ© du matĂ©riau. La force et la durĂ©e de l'appui sont normalisĂ©es. Cette mesure est trĂšs utilisĂ©e en laboratoire pour sa prĂ©cision, un peu moins dans les milieux de production oĂč l'on prĂ©fĂ©rera soit des mĂ©thodes plus rapides comme la DuretĂ© Rockwell soit qui ne demande pas autant de soin dans la prĂ©paration de l'Ă©chantillon comme la duretĂ© Brinell.

L'indenteur en diamant de forme pyramidale de 136°.
Principe de la dureté Vickers.

Calcul

L'empreinte a la forme d'un carré. On mesure donc les deux diagonales d1 et d2 de ce carré à l'aide d'un appareil optique. On obtient la valeur d en effectuant la moyenne de d1 et d2.1. C'est d qui sera utilisé pour le calcul de la dureté.

HV = Dureté Vickers [kgf mm-2]
F = Force appliquée [N]
d = Moyenne des diagonales de l'empreinte [mm]
9,80665 : facteur de conversion entre newton et kilogramme-force[1]

Le degré de dureté est souvent lu sur un abaque (une table) pour éviter de faire le calcul ; il y a un abaque par force d'appui.

Notons que la dureté est le rapport entre la force appliquée et une surface. Dans la dureté Vickers, cette surface n'est pas l'aire du carré de diagonale d1 et d2 , mais l'aire de contact entre l'indenteur en forme de pyramide et le matériau juste avant de retirer la force. C'est la raison pour laquelle on retrouve dans la formule du HV l'angle entre deux faces de la pyramide (136°) qui permet de déduire cette aire depuis la longueur des diagonales.

Normes

Internationales (ISO) et européennes (EN) :

  • EN ISO 6507-1 : MatĂ©riaux mĂ©talliques - Essai de duretĂ© Vickers - Partie 1 : MĂ©thode d'essai
  • EN ISO 6507-2 : MatĂ©riaux mĂ©talliques - Essai de duretĂ© Vickers - Partie 2 : VĂ©rification et Ă©talonnage des machines d'essais
  • EN ISO 6507-3 : MatĂ©riaux mĂ©talliques - Essai de duretĂ© Vickers - Partie 3 : Étalonnage des blocs de rĂ©fĂ©rence
  • EN ISO 6507-4 : MatĂ©riaux mĂ©talliques - Essai de duretĂ© Vickers - Partie 4 : Tables des valeurs de duretĂ©s

Américaines (ASTM) :

  • E384 (MĂ©taux) : Standard Test Method for Knoop and Vickers Hardness of Materials
  • C1327 (CĂ©ramiques) : Standard Test Method for VICKERS Indentation Hardness of Advanced Ceramics

Notes et références

  1. La prĂ©sence de ce facteur vient de ce que est exprimĂ© en newtons et en kilogrammes-force, avec l'Ă©quivalence kg f = 9,806 65 N.
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