Comparaison de la dureté et relation avec la résistance à la traction

La dureté est une mesure de la résistance d'un matériau à la déformation locale, en particulier la déformation plastique, l'indentation ou le rayage, et est un indicateur de la souplesse ou de la dureté du matériau. Les méthodes de mesure de la dureté comprennent principalement les méthodes d'indentation, de rebond et de rayage. Parmi celles-ci, HRC, HV et HB sont trois indicateurs de dureté couramment utilisés, représentant respectivement la dureté Rockwell sur l'échelle C, la dureté Vickers et la dureté Brinell. Voici une introduction à ces trois types de dureté, à leurs scénarios d'application et à leur relation avec la résistance à la traction :

• Définition : Dans le test de dureté Rockwell, un pénétrateur conique en diamant est utilisé pour mesurer la profondeur de la déformation plastique de l'indentation afin de déterminer la valeur de dureté.
• Scénario d'application : Principalement utilisé pour mesurer les matériaux plus durs, tels que l'acier traité thermiquement, l'acier pour roulements, l'acier à outils, etc.
• Relation avec la résistance à la traction : Lorsque la dureté de l'acier est inférieure à 500HB, la résistance à la traction est directement proportionnelle à la dureté, c'est-à-dire [text{Résistance à la traction(kg/mm²)}=3.2timestext{HRC}].

• Définition : La dureté Vickers utilise un pénétrateur pyramidal carré en diamant avec un angle de face relatif de 136°, pressant dans la surface du matériau avec une force d'essai spécifiée, et la valeur de dureté est représentée par la pression moyenne sur la surface unitaire de l'indentation pyramidale carrée.
• Scénario d'application : Convient pour mesurer divers matériaux, en particulier les matériaux plus minces et les couches de durcissement de surface, telles que les couches cémentées et nitrurées.
• Relation avec la résistance à la traction : Il existe une certaine relation de correspondance entre la valeur de dureté et la résistance à la traction, mais cette relation n'est pas valable dans tous les scénarios, en particulier dans différentes conditions de traitement thermique.

• Définition : La dureté Brinell utilise une bille en acier trempé ou une bille en carbure de tungstène d'un certain diamètre pour presser dans la surface du métal à tester avec une certaine charge d'essai, mesurant le diamètre de l'indentation sur la surface et calculant le rapport de la surface sphérique de l'indentation à la charge.
• Scénario d'application : Généralement utilisé lorsque le matériau est plus mou, comme les métaux non ferreux, l'acier avant le traitement thermique ou l'acier après recuit.
• Relation avec la résistance à la traction : Lorsque la dureté de l'acier est inférieure à 500HB, la résistance à la traction est directement proportionnelle à la dureté, c'est-à-dire [text{Résistance à la traction(kg/mm²)}=frac{1}{3}timestext{HB}].

Il existe une relation de correspondance approximative entre les valeurs de dureté et les valeurs de résistance à la traction. En effet, la valeur de dureté est déterminée par la résistance initiale à la déformation plastique et la résistance continue à la déformation plastique. Plus la résistance du matériau est élevée, plus la résistance à la déformation plastique est élevée et plus la valeur de dureté est élevée. Cependant, cette relation peut varier dans différentes conditions de traitement thermique, en particulier dans l'état de revenu à basse température, où la répartition des valeurs de résistance à la traction est très dispersée, ce qui rend difficile la détermination précise.

En résumé, HRC, HV et HB sont trois méthodes couramment utilisées pour mesurer la dureté des matériaux, chacune applicable à différents matériaux et scénarios, et elles ont une certaine relation avec la résistance à la traction du matériau. Dans les applications pratiques, la méthode d'essai de dureté appropriée doit être choisie en fonction des caractéristiques du matériau et des exigences d'essai.