Essai de dureté après PWHT

Les essais de dureté réalisés après le traitement thermique post-soudage (PWHT) sont indispensables pour évaluer la qualité des soudures. Un appareil d'essai par chute de masse permet de mesurer la ténacité à l'impact afin d'évaluer la résistance aux chocs de la soudure et du métal soudé.

Le traitement thermique post-soudage (PWHT) augmente la dureté du métal soudé par EB (WM) grâce à la formation de précipités de Ti-C, O et N à l'état tel que soudé [1], mais la ténacité à l'impact à 77 K n'atteint pas celle du matériau de base (BM) [2, 3].

Essai de dureté Rockwell

L'essai de dureté Rockwell est une méthode efficace et simple de mesure de la dureté qui fournit des résultats immédiats. Il peut être appliqué à divers matériaux et constitue un élément essentiel des processus de contrôle qualité. Contrairement aux essais de dureté Brinell et Vickers, qui nécessitent des mesures dimensionnelles secondaires avant de déterminer directement les valeurs de dureté, l'essai Rockwell permet de mesurer la dureté instantanément, en quelques secondes, grâce à des relevés directs.

L'essai commence par l'application d'une charge mineure afin de déterminer la position zéro, avant d'appliquer une charge majeure et d'enregistrer la profondeur de l'indentation dans les résultats ; ces données peuvent ensuite servir à calculer les valeurs sur l'échelle de Rockwell.

Des erreurs peuvent survenir au niveau des procédures d'essai et des équipements, ce qui peut compromettre les résultats finaux. Une préparation adéquate de l'échantillon est primordiale pour obtenir des résultats de test précis ; ainsi, l'état de la surface dépend de la charge appliquée ; les échelles Rockwell classiques peuvent utiliser des surfaces meulées, tandis que les échelles plus exigeantes nécessitent des surfaces polies ou rodées pour les essais. Il est également impératif que les pénétrateurs restent en bon état afin de garantir des résultats de test précis.

Essai de dureté Brinell

La méthode Brinell a été mise au point en 1900 par l'ingénieur suédois Johan August Brinell. Cet essai de dureté normalisé permet d'évaluer divers métaux, allant de l'aluminium et des alliages tendres (à des niveaux de charge faibles) à la fonte et aux aciers (à des charges plus élevées).

Cet essai consiste à appuyer une bille de pénétration en carbure contre la surface d'un échantillon en appliquant une force, qui est maintenue pendant une durée prolongée. Toute empreinte laissée par cette action est ensuite mesurée selon deux diamètres perpendiculaires, avant que des tableaux de référence ne fournissent les valeurs de dureté.

Cette technique peut entraîner des erreurs si la machine d'essai n'est pas correctement étalonnée ou si les conditions environnementales ne sont pas adaptées. De plus, des charges d'essai élevées, de l'ordre du macro, peuvent provoquer une déformation plastique et la formation de parois, ce qui rend l'évaluation difficile.

Essai de dureté Vickers

Les essais de dureté Vickers offrent un équilibre idéal entre précision et adaptabilité, ce qui en fait un outil précieux tant pour les scientifiques spécialisés dans les matériaux que pour les métallurgistes.

L'essai de Vickers consiste à enfoncer un pénétrateur de forme pyramidale, soumis à une charge d'essai prédéfinie, dans la surface d'un échantillon en respectant différents temps de maintien, puis à effectuer des mesures après avoir retiré le pénétrateur de son point d'impact.

Le contrôle de l'environnement d'essai lors de la réalisation d'un essai Vickers est essentiel pour obtenir des résultats cohérents. Veiller à ce que le pénétrateur soit correctement aligné et à éviter les vibrations permet de garantir la précision des données.

Il est également essentiel de maintenir une taille d'indentation uniforme lors des essais de dureté des matériaux, ce qui permet de comparer les résultats d'essai entre différents échantillons d'un même matériau. De plus, le fait de maintenir un temps de maintien constant évite les variations de taille ou de calcul de la dureté, ce qui rend les données plus fiables et plus faciles à comprendre.

Essai de microdureté

L'essai de microdureté mesure la résistance à la déformation des métaux par indentation statique. La valeur de dureté obtenue est calculée comme l'inverse de la force (kgf) nécessaire pour produire cette déformation ; cette méthode est donc idéale pour tester les films minces, les revêtements de surface, les petites zones d'échantillons composites ou les placages, ainsi que la cémentation, la carburation, les brûlures de meulage ou toute contamination de surface susceptible d'exister.

Ce test consiste à appliquer, pendant une durée déterminée, un pénétrateur en diamant de forme pyramidale à base carrée sur un échantillon de matériau afin d'y laisser une empreinte, puis à mesurer au microscope la valeur de dureté de cette empreinte.

Contrairement aux essais Rockwell, Brinell et Vickers, la microdureté nécessite de découper les échantillons afin d'obtenir des empreintes suffisamment petites pour l'utilisation d'un pénétrateur. Il peut être difficile d'assurer la cohérence entre les essais en raison des différentes formes de pénétrateurs utilisées. Notre machine Tru-Blue Micro VT a été spécialement conçue pour pallier cette difficulté en permettant de réaliser à la fois des essais Vickers et Knoop à partir d'une seule tourelle interchangeable.