Présentation
RÉSUMÉ
Cet article est consacré aux essais de dureté, notamment ceux à chaud conduits sur des alliages viscoplastiques. Les essais effectués avec de très faibles forces et pénétrations donnent lieu à des effets de taille, attendus dans le cas d’indenteurs sphériques. Sont également analysés les phénomènes de rupture associés aux matériaux semi-fragiles. Pour terminer, la caractérisation des matériaux anisotropes, mono- et polycristallins, est également abordée.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Éric FELDER : Ingénieur civil des Mines de Paris - Docteur ès Sciences - Maître de Recherches à l’École des Mines de Paris
INTRODUCTION
Dans cet article, nous nous intéressons tout d’abord au cas des essais effectués sur des alliages dont la contrainte d’écoulement dépend de la vitesse de déformation, par exemple lors des essais de dureté à chaud. Puis, nous faisons le point des connaissances actuelles sur les résultats d’essais effectués avec de très faibles forces et pénétrations où se manifestent des effets de taille. Nous précisons ensuite les phénomènes de rupture induits en indentant des matériaux semi-fragiles, à savoir la transition ductile/fragile et leur exploitation pour mesurer la ténacité de ces corps. Enfin, nous analysons le cas des matériaux anisotropes : monocristaux et corps polycristallins présentant une texture cristallographique.
Cet article fait partie d’une série d’articles sur les essais de dureté :
-
Dureté des corps. Analyse d’autres comportements [M 4 157] ;
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
DOI (Digital Object Identifier)
Présentation
Matériaux anisotropesArticle inclus dans l'offre
"Étude et propriétés des métaux"
(200 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
3. Phénomènes de rupture (matériaux semi-fragiles)
L’expérience montre que les matériaux (autres que les polymères) présentant une forte élasticité, c’est-à-dire un rapport E /R e faible se cassent durant l’essai de traction dans le domaine élastique de déformation , mais, du fait du caractère compressif de l’état de contrainte engendré dans l’essai d’indentation, ils peuvent être déformés plastiquement dans l’essai de dureté Vickers, éventuellement selon des mécanismes différents de ceux des matériaux métalliques, comme dans le cas des verres. C’est le cas en particulier des matériaux métalliques de haute résistance et des matériaux à outils. Toutefois, l’essai de dureté engendre également des contraintes de traction et des fissures apparaissent ; leur étude fournit des informations précieuses pour la mesure des propriétés de rupture de tels matériaux. Rappelons au préalable que selon la théorie d’Irvin-Griffith, la résistance du matériau à la propagation de fissures en mode 1 (contrainte purement normale à la surface de la fissure) est caractérisée de manière équivalente par le taux critique de restitution de l’énergie GC , ou énergie dépensée pour propager d’une aire unité la surface de rupture, ou le facteur critique d’intensité ou ténacité K1C , grandeurs qui sont reliées par la relation simple :
3.1 Transition ductile/fragile et régime de propagation de fissures
Le système de fissures qui se développent en indentation Vickers est complexe ; on distingue (figure 7) :
-
des fissures radiales, s’étendant en forme de demi-disque...
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Phénomènes de rupture (matériaux semi-fragiles)
Article inclus dans l'offre
"Étude et propriétés des métaux"
(200 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - TABOR (D.) - The hardness of solids. - Proc. of the Institute of Physics F- Physics in Technology, 1, 145-179 (1970).
-
(2) - O’NEILL (H.) - Hardness measurements of metals and alloys. - Chapman and Hall, p. 238 (1967).
-
(3) - LAUGIER (M.T.) - Hertzian indentation of ultra-fine grain size WC-Co composites. - J. Mater. Sci. Lett., 6, 841-943 (1987).
-
(4) - DOERNER (M.F.), NIX (W.D.) - A method for interpreting the data from depth-sensing indentation instruments. - J. Mater. Res., 1, (No 4), 601-608, juill./août 1986.
-
(5) - PETHICA (J.B.), HUTCHINGS (R.), OLIVER (W.C.) - Hardness measurement at penetration depths as small as 20 nm. - Phil. Mag. A 48, No 4, 593-606 (1983).
-
(6) - SUZUKI (H.) et coll - Studies on the flow stress of metals and alloys. - Report of the Institute of Industrial science,...
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Article inclus dans l'offre
"Étude et propriétés des métaux"
(200 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
