vignette|Un duromètre type Rockwell 450px|droite|vignette|Principe de la dureté Rockwell (échelle B, bille en acier) Les essais de dureté Rockwell sont des essais de pénétration en mécanique. Il existe en fait plusieurs types de pénétrateurs qui sont constitués d'un cône en diamant ou d'une bille en acier trempé polie. Pour obtenir une valeur de dureté Rockwell, on mesure une pénétration rémanente du pénétrateur sur lequel on applique une faible charge.
Principe L'essai se déroule en trois phases : application sur le pénétrateur d'une charge initiale F0= 98 N (soit 10 kgf). Le pénétrateur s'enfonce d'une profondeur initiale I. Cette profondeur étant l'origine qui sera utilisée pour mesurer la dureté Rockwell ; application d'une force supplémentaire F1. Le pénétrateur s'enfonce d'une profondeur de P ; relâchement de la force F1 et lecture de l'indicateur d'enfoncement.
La valeur de r étant l'enfoncement rémanent obtenu en appliquant puis en relâchant la force F1.
La valeur de dureté est alors donnée par la formule suivante :
Échelle B, E et F
Échelle C
Une unité de dureté Rockwell correspondant à une pénétration de 0,002 mm. Plus la valeur de dureté est importante, plus le matériau est dur.
Les différentes échelles
Échelle SymbolePénétrateurValeur de la force totale F0 + F1 (N)ApplicationAHRACône de diamant de section circulaire à pointe arrondie sphérique de 588,6Carbure, acier et en épaisseur mince B HRBBille en carbure de tungstène de () de diamètre981Alliage de cuivre, acier doux, alliage d'aluminium Matériaux ayant une résistance à la rupture comprise entre CHRCCône de diamant de section circulaire à pointe arrondie sphérique de Acier, fonte, titane Matériau ayant une dureté résistance à la rupture supérieure à D HRDCône de diamant de section circulaire à pointe arrondie sphérique de 981 E HREBille en carbure de tungstène de () de diamètre981Fonte, alliage d'aluminium et de fonteFHRFBille en carbure de tungstène de de diamètre588,6Alliage de cuivre recuit, fine tôle de métal G HRGBille en carbure de tungstène de de diamètreCupro-nickel, alliage cuivre-nickel-zinc
Les deux échelles les plus utilisées sont les échelles B et C.
Dureté Rockwell superficielle
Ces échelles sont utilisées pour des produits très minces et pour la mesure de dureté de revêtements.
Les deux échelles utilisées sont l'échelle N (cône de diamant) et T (bille en acier). Dans les deux cas, la charge initiale (F0) est de . Chaque échelle peut être utilisée en utilisant une charge totale de , ou . On notera qu'il existe également des échelles W (bille de diamètre ), X (bille de diamètre ) et Y (bille de diamètre ).
Dans ce cas, une unité de dureté Rockwell correspond à un enfoncement de .
Pour les échelles N et T, la dureté est donnée par la formule :
Échelle Symbole Pénétrateur Valeur de la force totale F0 + F1 (N) N HR15NCône de diamant de section circulaire à pointe arrondie sphérique de 15 N HR30NCône de diamant de section circulaire à pointe arrondie sphérique de 30 N HR45N Cône de diamant de section circulaire à pointe arrondie sphérique de 45 T HR15TBille d'acier de de diamètre15 T HR30TBille d'acier de de diamètre30 T HR45TBille d'acier de de diamètre45 T HR15YBille d'acier de de diamètre, utilisée principalement pour les revêtements de type abradables147
Normes L'utilisation de l'échelle de Rockwell est normalisée par l'Organisation internationale de normalisation (ISO) et le Comité européen de normalisation (CEN) : EN ISO 2039-2 : Plastiques - Détermination de la dureté - Partie 2 : dureté Rockwell EN ISO 6508-1 : Matériaux métalliques : essai de dureté Rockwell - Partie 1 : méthode d'essai (échelles A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T) Et l'ASTM International : ASTM E18 : Standard test methods for rockwell hardness of metallic materials
Liens externes
Catégorie:Science des matériaux Rockwell